升压 DC-DC 电路的电流路径

一路上

前言

DC-DC转换器是一种电力电子电路，可有效地将直流电从一个电压转换为另一个电压，在现代电子产品中扮演着不可或缺的角色。在设计 PCB 布局时，了解电路中的电流路径以及在这些路径中流动的电流的特性非常重要。

开关晶体管Q 2导通时的电流路径

下面的电路图示意性地显示了升压DC-DC转换器；红线代表开关晶体管Q 2导通时流过的主电流。C IBYPASS为高频去耦电容；在许多情况下，使用小容量陶瓷电容器。C IN是主要为了稳定的目的而设置的电容器，其值较大。开关晶体管Q 2导通瞬间突然流过的电流大部分由C IBYPASS提供，然后由C IN提供。当输入电流不是很大时，C IN可以与C IBYPASS结合使用，使用单个电容器来实现这两个目的。输入电源提供逐渐变化的电流，在此期间，电流能量储存在电感L中。

开关晶体管 Q 2关断时的电流路径

接下来，示出了开关晶体管Q 2截止时的电流状态（图中的红线）；即使在开关晶体管Q 2截止之后，电感器L也起到保持紧前的电流值的作用。电感器L的左端固定在电压V IN，并继续提供电流以将电压添加至V OUT，因此V OUT变得高于V IN (升压操作)。因此开关晶体管Q 2的导通时间越长，电感L中存储的电流能量越大，可以提取的功率越大。如果开关晶体管Q 2的导通时间不必要地变长，则向输出侧提供电力的时间变短，并且效率变差。因此对接通/断开时间比（占空比）的最大值施加限制；在输出电流较小的电路中，通过为C OUT使用频率特性良好的陶瓷电容，该电容还可以作为高频去耦电容C BYPASS。

开关晶体管Q 2导通和截止时的电流差

最后，指示了开关晶体管Q 2导通和截止时的电流差异（图中的红线）。每当开关晶体管Q 2从截止到导通以及从导通到截止时，红线所示的电流路径都会急剧变化。由于该系统的变化是突然的，因此会出现包含许多高次谐波的波形。这种差异系统的布局是PCB布局的一个重要问题，需要高度重视。

结语

注意：晶体管导通和截止时的电流差系统对于电路板布局极其重要，需要高度重视。