DC-DC升压变换器的基本原理

DC-DC升压变换器的基本结构如下图所示：

电路由电感L，N型功率管MN，续流二极管D1，滤波电容C以及负载电阻R组成。在CCM模式下，电路的工作状态分为两种，即TON和TOFF阶段。设一个周期为T，则有关系式如下，占空比D定义为TON与T的比值。

以下分析基于工作于稳态的情况下。

在TON阶段，GN处于高电平，则MN导通，此时二极管D1由于反偏而截止，此时的电路如下图所示：

此时电感L两端的电压VL可以表示如下：

变换器处于储能阶段，且电感L上的电流在线性上升，上升斜率为VCC/L。

在TOFF阶段，GN处于低电平，则MN截止，二极管D1导通，此时的电路如下图所示：

此时电感L两端的电压VL可以表示如下：

由于电感电流不能突变，因此电感两端电压反向，电感由储存能量变为释放能量，输出由电感和VCC共同提供能量。电感电流线性下降，下降斜率为(VOUT-VCC)/L。

电流变化量可以由变化斜率在时间上的积分所得，由于斜率为常数，则变化量等于斜率乘上对应的时间。而在一个稳态周期内，电感电流的上升量等于下降量，则可以列出下式：

可以推导出升压变换器输入与输出之间的关系，由于D属于0~1，因此电路实现了升压功能。