在電源系統(tǒng)設(shè)計中，升壓（Boost）型DC-DC轉(zhuǎn)換器廣泛應用于需要將較低輸入電壓提升至更高輸出電壓的場景。其基本工作原理決定了VIN始終低于VOUT，但由于存在最大占空比限制，實際輸出電壓無法無限升高，因此在設(shè)計時需綜合考慮拓撲結(jié)構(gòu)、環(huán)路布局以及反饋保護機制。

典型的同步或非同步升壓拓撲如圖1所示，其中S2為控制開關(guān)，拓撲結(jié)構(gòu)可視為Buck電路在X軸上的鏡像。與降壓轉(zhuǎn)換器不同的是，升壓電路的輸入端連接LC濾波器，使其成為相對“安靜”的節(jié)點；而輸出端則直接與開關(guān)串聯(lián)，容易產(chǎn)生較高的傳導噪聲，因此在PCB布線過程中應特別注意輸出路徑的走線方式，以降低EMI干擾。

圖1

在升壓轉(zhuǎn)換器的關(guān)鍵設(shè)計考量中，以下幾點尤為重要：

熱環(huán)路面積最小化

輸出側(cè)是主要的高di/dt電流路徑（熱環(huán)路），快速變化的電流會在高頻下引發(fā)顯著的電磁輻射。為了抑制噪聲，建議將輸出電容和功率MOSFET盡可能靠近IC引腳，縮短環(huán)路長度。

反饋網(wǎng)絡設(shè)計與過壓保護

升壓電路通過電阻分壓網(wǎng)絡對輸出電壓進行采樣并反饋至控制器。由于輸出電壓可能遠高于輸入電壓，若反饋節(jié)點發(fā)生短路或開路，可能會導致異常高壓損壞開關(guān)管或下游元件。因此，推薦在反饋路徑中加入鉗位保護電路（如TVS），并在必要時采用帶OVP功能的控制器。

負載瞬態(tài)響應與穩(wěn)定性優(yōu)化

在寬輸入電壓范圍或動態(tài)負載條件下，升壓轉(zhuǎn)換器的環(huán)路穩(wěn)定性易受影響。合理配置補償網(wǎng)絡、選擇合適ESR的輸出電容有助于改善瞬態(tài)響應性能。

針對不同應用場景，以下是幾款適用于工程師選型的典型升壓轉(zhuǎn)換器推薦及其技術(shù)參數(shù)：

LT8330：支持60V/1A輸出，小尺寸封裝，適合電池供電及便攜式設(shè)備應用；

LT3461：集成肖特基二極管，支持40V/250mA輸出，適用于空間受限但需要高效整流的設(shè)計；

LT8410：超小尺寸同步升壓IC，支持42V/25mA輸出，適合低功耗、高集成度系統(tǒng)；

LT8338：40V/1.2A同步升壓控制器，具備優(yōu)異的輕載效率和低噪聲表現(xiàn)，適合工業(yè)與通信類應用。

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總結(jié)來看，升壓型轉(zhuǎn)換器在實現(xiàn)電壓提升的同時，也帶來了更高的EMI挑戰(zhàn)與潛在故障風險。工程師在設(shè)計時需重點關(guān)注熱環(huán)路布局、反饋保護機制以及環(huán)路穩(wěn)定性問題。隨著新型高集成度、低噪聲升壓芯片的不斷推出，未來的設(shè)計將更加注重效率與可靠性之間的平衡。