BOOST電路，一個作為硬件工程師熟悉的不能再熟悉的硬件電路。其在很多硬件領域都會運用到。

就拿小白所在的手機/平板領域，其也用到了很多和BOOST相關的模塊化設計。例如屏幕的背光模塊，音頻功放的SMART PA模塊以及閃光燈驅動模塊等等。雖用到了不同的IC，但其終究到底還是BOOST電路的延伸化設計。只要你能熟悉BOOST相關的知識，就能輕松了解其中的這些模塊設計的原理。即使在遇到陌生的升壓模塊電路的相關IC，你也能熟練的搭建其外圍電路。

說了那么多，接下來開始進入我們的主題-BOOST電路。

首先，先上圖。

圖為最簡單的BOOST升壓電路的電路圖。主要包含了電源V1，肖特基二極管D1，功率電感L1，以及NMOS管Q1和電容C1,負載R1。

其中，MOS管的源極接地，柵極接入一定頻率的PWM波。

了解過MOS管的都知道，MOS管屬于電壓驅動型器件。只要給予G極一定的電壓使得GS之間存在一定的壓差，滿足VGS>VGS(th)即可使MOS管處于導通狀態(tài)。PWM作為一定頻率的方波，其電平高低起伏變化。

當G極為高電平時，此時MOS管導通，忽略DS壓降的情況下，可看作是一條導線。

當G極為低電平時，此時MOS管關閉，可看作為斷路。

PWM高低電平不停的變化，也就造成了MOS管所在的支路，不停的導通與斷開。只要導通與關閉的頻率足夠的大，其就能輸出一個穩(wěn)定的電壓。

討論此電路，我還是分下面兩種場景進行討論。

(1)MOS管由關閉到導通狀態(tài)：電路電流流向：V1正極→L1→V1負極。電源供電幾乎全部給了電感L1，電感進行儲能。同時與負載并聯(lián)的C1此階段進行放電，C1兩端的電壓不能突變。D1的存在，防止了C1對地放電。

(2)MOS管由導通到斷開狀態(tài)：電路電流流向：V1正極→L1→D1→R1→V1負極。由于電感屬于儲能元件，且具備電流不能突變的原因，所以此時流經電感的電流，依舊保持和MOS管導通時的方向，且斷開狀態(tài)下，電感對外界釋放能量。

為了更好的理解其具備升壓的作用，我們可以簡單的將電感類比于一塊電池。在MOS管斷開的狀態(tài)下，電池內部電流走向由負極→正極，外部電流由正極→負極。所以電感的兩端，左端看作為負極，右端則為正極。其剛好與V1串聯(lián)，也就相當于兩塊電池串聯(lián)，其共同作用給與負載R1傳遞能量。此時負載電阻的電壓必定大于輸入電壓V1，因此也就達到了升壓的目的。

BOOST升壓的原理，我們知道了。其由MOS管的導通與關閉共同作用產生的。了解了原理，依舊不能忘記輸出電壓值的計算，其與哪些參數(shù)強相關。

電感存在電壓平衡秒伏定理。在開關電源中，即加在電感兩端的電壓乘以導通時間等于關斷時刻電感兩端電壓乘以關斷時間。在此電路中，忽略MOS管壓降與肖特二極管壓降等理想狀態(tài)下。

導通時，電感兩端電壓為Vin，導通時間DT。

關閉時，電感兩端電壓為Vo-Vin，關閉時間為(1-D)T。

所以VinDT=(Vo-Vin)(1-D)T。

Vo=VinD /(1-D) +Vin

Vo=Vin/(1-D)

所以，我們可以看出輸出的電壓值主要取決于輸入電壓值與PWM的占空比有關。其中，當占空比為50%時，輸出電壓為輸入電壓的二倍。

講完了輸出電壓，接著講一講另一個值得關注的物理量-電感電流，其需要用到一個公式 UL=L*di /dt。

根據公式可以推出，電感電流值I與時間成正比與電感值成反比。因此，我們在用示波器測量流經電感的電流波形時，會發(fā)現(xiàn)其是存在一定斜率的直線，而并非我們常見的水平的直線。其中，MOS管導通與關閉的情況下，電感的極性會發(fā)生反向，因此看到的完整的電流的波形，應該屬于折現(xiàn)的形狀。

因此也就有了仿真電路圖中，示波器里的粉紅色的波形。對于電感的選取也非常重要，其感值以及飽和電流都是值得關注的地方。具體怎么個選擇，這不是今天的文章所要討論的，我后面再專門做一期進行推送。

BOOST電路作為非常重要的知識，作為硬件工程師都應該要了解的電路。小白以簡潔的方式進行了描述，希望大家能明白。