升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器的電流路徑

不僅局限于升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器，在很多產(chǎn)品的PCB布局設(shè)計(jì)中，了解其電路的電流路徑和特性都是非常重要的。在進(jìn)入具體的布局講解之前，我們先來(lái)看一下升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器的電流路徑。

開(kāi)關(guān)晶體管Q2 ON時(shí)的電流路徑

下圖是升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器的電路示意圖，紅線表示開(kāi)關(guān)晶體管Q2 ON時(shí)通過(guò)的主要電流。CIBYPASS是高頻去耦電容，通常使用小容量陶瓷電容器。CIN是主要用來(lái)穩(wěn)定的電容器，具有較大的電容量。在開(kāi)關(guān)晶體管Q2導(dǎo)通的瞬間迅速流動(dòng)的大部分電流來(lái)自CIBYPASS，其次來(lái)自CIN。在輸入電流不是很大時(shí)，CIN可以與CIBYPASS合并，作為1個(gè)電容器復(fù)用。緩和變化的電流來(lái)自輸入電源。在此期間，電能存儲(chǔ)至電感L。

開(kāi)關(guān)晶體管Q2 OFF時(shí)的電流路徑

接下來(lái)請(qǐng)看開(kāi)關(guān)晶體管Q2關(guān)斷時(shí)的電流狀態(tài)（圖中紅線）。電感L的作用是即使開(kāi)關(guān)晶體管Q2 OFF時(shí)也可保持在此之前的電流值。電感L的左端固定為VIN電壓，并持續(xù)為VOUT提供電流以增加電壓，因此VOUT的電壓比VIN要高（升壓工作）。因此，開(kāi)關(guān)晶體管Q2的ON時(shí)間越長(zhǎng)，積蓄在電感L中的電能越大，能夠輸出的功率越大。然而，如果開(kāi)關(guān)晶體管Q2的ON時(shí)間不必要地延長(zhǎng)，則向輸出端供給功率的時(shí)間會(huì)變少，效率會(huì)變差。因此，ON/OFF時(shí)間比（占空比）的最大值是設(shè)有限制的。在輸出電流小的電路中，如果COUT使用具有良好頻率特性的陶瓷電容器，則高頻去耦電容CBYPASS可以復(fù)用。

開(kāi)關(guān)晶體管Q2 ON時(shí)和OFF時(shí)的電流差分

最后來(lái)看開(kāi)關(guān)晶體管Q2 ON時(shí)和OFF時(shí)的電流差分（圖中紅線）。每當(dāng)開(kāi)關(guān)晶體管Q2從OFF變?yōu)镺N、從ON變?yōu)镺FF時(shí)，紅線所示路徑的電流就會(huì)急劇變化。由于該系統(tǒng)的變化非常劇烈而出現(xiàn)含有很多諧波的波形。這種差分系統(tǒng)的布局是PCB布局的關(guān)鍵，需要格外注意。

審核編輯：湯梓紅