模块描述

Boost升压变换器实现低压到高压的DC-DC转换，通过电感储能和开关控制输出高于输入的电压。常用芯片如MT3608、TPS61088等，输入低至2V，输出可达28V，效率85-93%。特别适合电池供电升压、LED驱动、太阳能应用等。在电赛中用于低压电池升压、电源管理、新能源题目等场合。

工作原理

[Vin] → [电感L] → [开关管Q] → [GND]
           ↓           ↓
           └─→ [二极管D] → [输出电容C] → [Vout]
                              ↓
                          [反馈控制]

工作过程：
开关闭合：Vin→L→GND，电感充电储能
开关断开：L→D→Cout，电感电压叠加输入电压升压
输出电压：Vout = Vin / (1-D)，D为占空比
电感电流：连续或断续模式

技术指标

- 芯片型号: MT3608 (1.2MHz, 2A), TPS61088 (1.2MHz, 5A) - 输入电压: 2V-24V (MT3608), 2.3V-14V (TPS61088) - 输出电压: 最高28V (MT3608), 18V (TPS61088) - 开关电流: 4A (MT3608), 8A (TPS61088) - 开关频率: 1.2MHz - 效率: 最高93% (5V→12V) - 静态电流: 50μA (关断), 1.5mA (工作) - 保护: 过流保护、过热保护、短路保护

接口管脚定义

MT3608 (SOT23-6):

管脚 名称 功能 说明
————————
1 SW 开关 连接电感
2 GND 地 电源地
3 FB 反馈 分压反馈
4 EN 使能 高电平使能
5 VIN 输入 2-24V
6 NC 空 不连接

TPS61088:

管脚 名称 功能 说明
————————
1 SW 开关输出 连接电感和二极管
2 VIN 输入 2.3-14V
3 EN 使能 启动控制
4 SS 软启动 软启动电容
5 FB 反馈 0.6V基准
6-8 GND 地 功率地

板上设置和信号指示

- 输入端: 100μF低ESR电容（电池端可用更大容量） - 升压电感: 4.7μH-22μH (电流额定值≥开关电流) - 整流二极管: 肖特基二极管SS54或1N5819 - 输出电容: 22μF-100μF低ESR电容 - 反馈电阻: 精密分压电阻设定输出电压 - 使能控制: EN脚控制开关机 - 电压表: 输入输出电压显示 - 电流监测: 输入电流采样电阻

电气指标

- 输入电压: 2V-24V (最低启动电压0.9V) - 输出电压: 可调2V-28V - 输出电流:

  1. 5V→12V: 最大1A
  2. 3.7V→5V: 最大2A
  3. 1.5V→5V: 最大0.5A (受限于输入功率)

- 效率曲线:

  1. 3.7V→5V@1A: 92%
  2. 5V→12V@0.5A: 90%
  3. 1.5V→5V@0.5A: 85%

- 纹波: 50-100mV (与输出电容ESR相关) - 开关频率: 1.2MHz (固定) - 关断电流: <1μA

使用说明

1. 电感选择: L=Vin(min)×(Vout-Vin(min))/(ΔIL×f×Vout) 2. 二极管选择: 耐压≥Vout+1V，平均电流≥Iout 3. 输入电容: 低ESR，承受大纹波电流 4. 输出电压: Vout = Vref × (1 + R1/R2)，MT3608的Vref=0.6V 5. 电流能力: 输出电流受限于Iin×η≈Iout×(Vout/Vin) 6. 启动特性: 欠压锁定电压2.0V，迟滞100mV 7. PCB布局: SW节点走线尽量短，减少辐射 8. 散热: 大功率时芯片和电感需散热

全国大学生电子设计竞赛相关赛题

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应用技术要点总结

1. 升压比限制: 升压比过大效率下降，建议≤5倍 2. 电感饱和: 选择饱和电流≥峰值电流的电感 3. 输入保护: 加防反接二极管或P-MOS 4. 启动电流: 启动瞬间电流大，输入电容要足够 5. 输出短路: Boost拓扑输出短路危险，需保护电路 6. 连续/断续: 小负载进入DCM模式，纹波增大 7. 电池应用: 注意电池内阻和放电特性 8. 并联电容: 多个小电容并联降低ESR