DC-DC升压芯片电路内部控制和调节

升压芯片(Boost芯片)是一种集成控制器，用于将输入电压提升到较高的输出电压。它是一种直流-直流(DC-DC)转换器，通过电路内部的控制和调节，将低电压输入转换为高电压输出。升压芯片常用于电子设备中，以提供所需的电压供应给负载电路。

升压芯片的工作原理基于电感和电容的存储能量特性，通常基于脉宽调制(PWM)技术。其主要组成部分包括输入滤波电容、续流二极管、升压电感、开关管、输出滤波电容等。

在升压芯片中，输入电压经过滤波电容后，被输入到开关管控制端。当开关管处于导通状态时，电感中的电流增加，通过负载电路，从而使电荷能量储存到电容器中。当开关管处于关闭状态时，由于电感中的电流在短时间内不能瞬间消失，因此它会产生一个电感电动势，在电容器上加上一个高电压，从而使输出电压变高。

在应用中，升压芯片需要根据负载电路的需求，选择合适的电感和电容等元器件，以达到所需要的升压倍数和输出电压。

总之，升压芯片是现代电子设备中不可或缺的关键部件，其升压转换原理基于电感和电容的存储能量特性，可将输入电源电压升高到所需要的电压，以供负载电路使用。随着电子设备的不断发展，升压芯片也在不断地创新和进化，以满足不断增长的市场需求。

1、拓扑结构

以下为BOOST电路拓扑结构，主要器件是MOS管、电感、二极管各一颗，电容若干。一般的小功率BOOST类型DCDC芯片L1和D1外置，大功率DCDC芯片MOS管外置。使用PWM方式控制MOS管导通与关闭。

2、MOS管导通

MOS管导通后，电流流向如下图红色箭头指示，电感开始充电，转换为磁能，此时二极管反向截止，输出能量全部由C2电容提供，如下绿色箭头。

3、MOS管关闭

MOS管关闭后，电流流向如下图绿色箭头指示，电感释放能量，这时候电感就像一个电池和Vin串联为负载供电，同时为输出电容C2充电。此时负载由输出电容C2和二极管D1提供电能。D1一般选择导通迅速，导通压降小的肖特基二极管。

4、同步类型BOOST电路

以上电路拓扑有个缺陷，就是当电路不工作时，输入电压经过L1电感和D1二极管流向负载，有时候这个电压很讨厌，会产生功耗问题，不得不再加个开关电路。为了解决这个问题，我们可以选择同步类型芯片，以下是同步BOOST升压电路拓扑结构，和上面的异步类型拓扑的区别就是二极管换成了MOS管，这个MOS管由芯片内部的逻辑控制，在芯片不工作时，MOS管关闭输出，因此不会产生漏电问题。MOS管导通压降小，功率损耗小，使用它替换二极管效率更高。

4、异步BOOST芯片举例介绍

以下是型号SGM6623升压DCDC芯片内框图。原理和上面一样，MOS管导通(红色箭头)，电感储能，MOS管关闭，电感向输出供电(绿色箭头)。芯片会采集输出电压以及MOS管电流，控制PWM占空比，调整输出电压。和其他BOOST芯片一样，此芯片也有几种工作模式，下面依次介绍一下。

1)Pulse-Skipping Mode

此模式出现在轻负载的时候，这种模式二极管只导通了很短时间，并且两次导通之间间隔比较长，DCDC芯片工作在这种模式功耗低，但是输出纹波较大，这一点要注意一下。

2)连续导通模式CCM(continuous-conduction-mode)

不管MOS管开通和关闭，电感中的电流都大于零，既电感中电流是连续的，没有中断，称为连续导通模式，这种模式出现在负载较重的时候，既BOOST电路全力输出阶段。

3)断续导通模式DCM(Discontinuous-Conduction Mode)

在MOS管关闭期间，电感电流能够下降至零，一直持续到再次打开MOS管，电感电流出现断流因此称作断续模式。这种模式工作电流介于前面两种模式之间，而且SW管脚出现振铃，输出纹波也较大。

3)临界导通模式DCM(Boundary Conduction Modee)

这种模式比较特殊，既电感电流下降到零时，恰好这时候MOS管开始导通，是一种临界状态。这里不做介绍了。