显示页面 讨论 修订记录 反向链接 本页面只读。您可以查看源文件,但不能更改它。如果您觉得这是系统错误,请联系管理员。 #### 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**: - 5V→12V: 最大1A - 3.7V→5V: 最大2A - 1.5V→5V: 最大0.5A (受限于输入功率) - **效率曲线**: - 3.7V→5V@1A: 92% - 5V→12V@0.5A: 90% - 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 - **2021年**: 电池供电设备升压电源 - **2019年A题**: 电动小车动态无线充电(电池升压) - **2017年**: 低压太阳能升压应用 - **2015年**: 电池供电系统升压模块 - **2013年G题**: LED点阵显示屏(LED驱动) #### 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 ---