如上圖，這是當開關(guān)斷開（三極管截止）時的等效電路。當開關(guān)斷開（三極管截止）時，由于電感的電流保持特性，流經(jīng)電感的電流不會馬上變?yōu)?，而是緩慢的由充電完畢時的值變?yōu)?。而原來的電路已斷開，于是電感只能通過新電路放電，即電感開始給電容充電，電容兩端電壓升高，此時電壓已經(jīng)高于輸入電壓了。升壓完畢。

     說起來升壓過程就是一個電感的能量傳遞過程。充電時，電感吸收能量，放電時電感放出能量。如果電容量足夠大，那么在輸出端就可以在放電過程中保持一個持續(xù)的電流。如果這個通斷的過程不斷重復(fù)，就可以在電容兩端得到高于輸入電壓的電壓。

    對于Boost電路，電感電流連續(xù)模式與電感電流非連續(xù)模式有很大的不同，非連續(xù)模式輸出電壓與輸入電壓，電感，負載電阻，占空比還有開關(guān)頻率都有關(guān)系。而連續(xù)模式輸出電壓的大小只取決于輸入電壓和占空比。

    在開關(guān)電源中，輸出電容的作用是存儲能量，維持一個恒定的電壓。

    Boost電路的電容選擇主要是控制輸出的紋波在指標規(guī)定的范圍內(nèi)。

    對于Boost電路，電容的阻抗和輸出電流決定了輸出電壓紋波的大小。

    電容的阻抗由三部分組成，即等效串聯(lián)電感（ESL），等效串聯(lián)電阻（ESR）和電容值（C）。

    在電感電流連續(xù)模式中，電容的大小取決于輸出電流、開關(guān)頻率和期望的輸出紋波。在MOSFET開通時，輸出濾波電容提供整個負載電流。

    在開關(guān)電源中，電感的作用是存儲能量。

    電感的作用是維持一個恒定的電流，或者說，是限制電感中電流的變化。

    在Boost電路中，選擇合適電感量通常用來限制流過它的紋波電流。

    電感的紋波電流正比于輸入電壓和MOSFET開通時間，反比于電感量。電感量的大小決定了連續(xù)模式和非連續(xù)模式的工作點。

    除了電感的感量外，選擇電感還應(yīng)注意它最大直流或者峰值電流，和最大的工作頻率。

    電感電流超過了其額定電流或者工作頻率超過了其最大工作頻率，都會導(dǎo)致電感飽和及過熱。

    在小功率的DC/DC變化中，Power MOSFET是最常用的功率開關(guān)。MOSFET的成本比較低，工作頻率比較高。

    設(shè)計中選取MOSFET主要考慮到它的導(dǎo)通損耗和開關(guān)損耗。

    要求MOSFET要有足夠低的導(dǎo)通電阻RDS（ON）和比較低的柵極電荷Qg。

    Part3 給Boost電路穿上保護衣

    在前面部分，我們從充放電的角度了解了Boost電路以及 Boost電路參數(shù)的設(shè)計。

    Boost電路作為一種非隔離的升壓電路，其結(jié)構(gòu)簡單，容易設(shè)計，成本低廉，被廣泛應(yīng)用于各種不需要隔離的升壓場合，特別是有源PFC電路中應(yīng)用最為廣泛。

    較于BUCK或其他的隔離電路，BOOST電路的保護似乎更麻煩。

    對于一般的保護電路而言，當輸入欠壓，過壓，輸出過流，短路，過壓，過溫度的時候，我們會要求電路會自動關(guān)閉輸出，或?qū)崿F(xiàn)打嗝式的保護，以利于后面的負載或電路受到及時的保護，避免損壞；但對于BOOST電路而言，因升壓電感，輸出整流二極管是串聯(lián)在輸入與輸出的回路中，即使是完全關(guān)閉MOSFET的驅(qū)動，輸出也會有一個比輸入電壓低電感直流壓降跟二極管正向?qū)▔航档碾妷?，這也就是說不能完全關(guān)閉輸出，沒有達到我們想要的保護效果。

    ①可以在輸入端加MOS作關(guān)斷保護。這個是一種很好的方法，但MOSFET的控制比較復(fù)雜，而且需要高電壓大電流的MOSFET，這樣會增大系統(tǒng)的成本，而且會降低可靠性。其結(jié)果是輸入端的電壓相對低些，而且加在輸入端更方便實現(xiàn)軟啟動，減小對MOS的沖擊。但是由于輸出端電流更小，加在輸出端MOS功耗更小一點。

    ②對類似產(chǎn)品，日本有要求輸出端必須有保險裝置，通常是加可恢復(fù)保險絲?？苫謴?fù)的保險絲說白了就是PTC，不適合大功率場合，而且會產(chǎn)生大量的損耗，把保險裝置加在輸出端比加在輸入端損耗相對小些，而且這種方式成本更低，經(jīng)濟實惠。

    ③可以用在母線上串接繼電器的方式，在關(guān)掉MOS的同時，同步切斷繼電器，使得主回路斷開就可以切斷電流回路，進一步保護二極管。繼電器是一個常見的保護方法，但也有壽命短，且在開關(guān)動作時容易打火等缺點。

    ④如果不考慮成本和復(fù)雜性的話，完美的保護電路一定可以做的出來！但實際上，輸出短路是個例，為這個“意外”花過多的成本非常不值得。