Boost变换器的结构及工作原理

假如你现在手里面有一个3.3V的电源，但你的设备需要一个12v的电源才能工作，那你该如何解决这个问题呢？下面介绍的这个升压电路可以解决这个问题。

图1为升压变换器的原理图

升压变化器同降压变化器一样，也是由一个二极管、一个开关管、一个电感组成的，主要和降压变化器的区别就是三者的位置不一样，boost变化器的电感是连接输入端，开关管接地、二极管连接输出端。

下面介绍一下boost电路的工作原理

图2是一个周期内各个期间器件上的电流波形

图3是boost变化器开通时的等效电路

1，当开关管导通时，开关管相当于对地短路，输入电压Uin直接加到电感上，电感L开始储存能量，电感上的电压为Uin，电压方向为左正右负，电感电流为ILin+Uin/L，由于此时二极管的左侧相当于是接地的，所以二极管D为截止状态。输出电容为负载RL供电。等效电路图如上图3所示。

图4为开关管关断时的等效电路

2，当开关管关断时，电感电流不能发生突变，需要维持原来的状态，电感电压变成左负右正，此时二极管开始开通，电感上的能量开始释放给输出电容充电和负载供电，电感电流开始下降，加在电感两端的电压值为Uo-Uin。等效电路图为图4所示。

为什么此拓扑会有升压功能呢？

结合上述1，2，两条，在一个开关周期内，根据电感伏秒平衡原理可得：Uin*Ton=（Uo- Uin）*Toff，把Ton=D*T和Toff=（1-D）*T带入可得Uin*D=（Uo-Uin）*（1-D）。最后化简可得Uo=Uin/（1-D）

由于占空比D是在0-1之间变化，所以根据上式可知输出电压要永远大于输入电压，所以此拓扑为升压结构。