一款锂电池同步整流升压电路，看完就能理解所有Boost升压电路

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简介

Boost升压电路原理

500kHz 5V 高效同步PWM Boost升压转换器FP6276A

简介

我们在设计需要有些需要锂电池的产品中，由于锂电池正常工作电压范围在2.9V~4.2V之间，对于那些高于4.2V的电路，比如5V的电路，锂电池的供电电压就是不够的。这样我们就需要用到升压电路，来实现升压的功能。这里我们对锂电池的升压电路设计采用的是Boost升压电路结构。

Boost升压电路原理

我们知道大部分DC-DC电压转换芯片大都是采用Boost升压结构的形式，其主要由升压电感、二极管、和电容组成。结构图如下:

Boost升压电路是通过控制开关通断，来控制电感存储和释放能量，从而使输出电压比输入电压高。

在开关闭合时，电感通过图中回路1存储能量，此时二极管截止，后级电路由电容供电；

当开关断开时，电感通过图中回路2释放能量，此时二极管导通，电感给电容充电并为后级电路供电。

所以我们可以发现，在开关断开时，二极管两端存在压降，如果后级电路工作电流很大的话，那么这个二极管是在消耗很多的电能。所以在设计Boost电路时，对二极管的参数选型也很重要。

所以如果在输出电流很大的情况下，那么这个电路就变得不是那么的十分完美，因为这个二极管消耗了电能。在这个电路中我们发现这里的二极管也是起到开关的作用，于是我们就想到在二极管导通时，使用内阻极低的mos管来替代这个二极管，这样mos管上的压降就很小，耗电也就小。这种方法就是我们常说的同步整流 。这里我们就很明显的知道了，同步整流电路的工作效率比传统二极管整流电路效率要高。对于锂电池这种本身电量有限的电源，使用同步整流升压给后级电路供电是最合适的方案，市场中有很多充电宝都是使用二极管整流，这种整流电路充电效率就没有同步整流的高了。下面就为大家介绍一款同步整流芯片。

500kHz 5V 高效同步PWM Boost升压转换器FP6276A

FP6276A具有输入电压范围2.4V~4.5V，可以看到这个完全是为单节锂电池升压设计的。其静态电流<1uA,具有过温保护，过压保护，过流保护等功能，其他具体详情请查阅数据手册，这里就不作过多介绍。

下面先看下FP6276A的引脚相关相信，如下图：

其内部结构框图如下：

FP6276A典型应用电路如下：

从FP6276的典型应用电路可以看出它和传统的二极管整流最大的差别就是没有整流二极管，这里是通过集成在芯片内部的mos进行整流的。

电路中输出电压通过两个电阻分压反馈来实现输出电压的稳定，Vout=0.6V * ( 1 + R1/R2 )。

电路中是通过调节电阻R3来实现电路限流保护的，Iocp = (180000/R3) + 0.2。电阻必须在37.5k和300k之间，电流限制正在5A和0.8A之间。

最后再看下FP6276A升压电路layout布局建议，如下图：

FP6276A升压电路layout布局建议

朋友们，你们都有什么好的同步整流升压转换器可以推荐呢？欢迎留言告诉我，好了，这个超过效锂电池同步整流升压电路就介绍到这里，下次将使用这个电路设计一个移动电源充电宝，欢迎大家关注我的头条——单片机嵌入式爱好者 ！分享是种美德，如果觉得此文讲的不错的话，欢迎给个转发分享给更多的朋友。有什么问题也欢迎评论一起交流。

手把手教你设计一款升压电路，低成本、大电流、高效率，直接量产

随着技术的发展进步，便携式设备、智能设备越来越多，便携式给人们带来的便利也越来越明显。便携式设备对重量提出了要求，重量小就决定了不能使用较多的电池，从而使得在满足便携的同时不能输出高电压，也无法满足某些器件对电压的需求，所以必须要对低电压进行升压，这就用到了升压电路。

所谓直流升压电路，就是输出电压比输入电压要高，实现电压抬升的目的，一般用在电池供电的便携设备当中，如手持式扫码机、数码相机的闪光灯、电蚊拍等。其实现起来一般有两种方式：脉宽调制方式 和频率调制方式。 直流升压的过程也属于DC/DC的范畴。

设计原理

今天给大家推荐一个设计方案，该方案可以实现升压的目的，电路已经实现量产，经过了验证，大家可以拿走直接量产。所用的芯片XL6008。其输入电压的范围是DC(3.6-32)V，输出DC(5-33)V，最大可输出3A的电流，不需要阔流，效率高达93%。经过实测，输出为24V时，最大的输出电流为600mA。

直流升压电路图-1

如上图所示，就是XL6008的升压电路，已经量产，最低输入3.6V，输出24V，输出电流可达600mA。该芯片所提供的基准电压为1.25V，通过调节图中的电阻R1和R2即可实现输出电压的调节，在本例中R1的阻值为2.7K，R2的阻值为49.9K，所以可以通过如下的计算公式得到输出电压：

Vout=1.25×(1+R1/R2)=1.25×（1+49.9/2.7）=24.3V。

芯片的第2引脚是芯片使能端，为低电平时芯片停止工作，为高电平时正常工作，如果该引脚悬空，则为高电平，该实例中连接至高电平。

TO252-5L封装实物图

电感的作用及选型

在这个原理图中，除了XL6008升压芯片为，还有几个核心器件，如功率电感、二极管等。

XL6008是固定400KHz的切换频率，电感实现电能和磁场能的相互转换。当内部MOS闭合后，电感将电能转换为磁场能储存起来，当内部MOS断开后电感将储存的磁场能转换为电能。电感输出电能和输入电源电压叠加再通过二极管被电容滤波后得到平滑、纹波较小的直流电压提供给负载。

电感在选型时需要考虑过电流能力，在本设计中最大可以输出3A的电流，所以考虑过4A的电感，如下图所示：

功率电感

二极管的作用

原理图中的二极管叫做续流二极管，在内部MOS闭合时电流流过二极管再经过滤波电容后给负载供电，当内部MOS管断开后，由于二极管的正端电压小于负端处于反偏状态所以不导通，此时电感储能，由于MOS管的开关频率比较高所以一般选择比较快速的肖特基二极管。

肖特基二极管-B540C

将物料清单整理如下，都是常用元器件，价格也比较便宜，很好采购。

物料清单

为了满足不同场合的需求，大家可以可以将原理图中的电阻R1设计成电位器，通过改变电位器的阻值即可实现输出电压的调节。焊接好后的实物图如下图所示。

焊好后的实物图，双面

以上就是这个升压电路的详细设计方案，在我的个人主页中还有很多关于电路设计以及单片机编程方面的文章大家可以翻阅。

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