原標題：Boost升壓電路的設計案例詳解

Boost升壓電路的設計需要明確輸入輸出參數、合理選擇元件，并通過仿真與測試驗證性能，以下以一個典型案例說明其設計過程：

一、設計需求與參數計算

1. 確定輸入輸出參數

• 輸入電壓范圍：7.2V~8.4V（2S 2000mAh鋰電池）

• 輸出電壓：12V

• 最大輸出電流：200mA

• 輸出電壓紋波：100mV

2. 元件選型與計算

• 開關頻率選擇：100kHz，兼顧電感體積與開關損耗。

• 二極管正向壓降（VF）：選用1N5819整流二極管，正向壓降0.4V（輸出電流200mA時）。

• 開關管飽和壓降（Vsat）：MC34063芯片內部三極管飽和電壓取0.5V。

• 開關周期計算：開關周期T=1/f=10μs。

• 關斷時間（Toff）計算：根據輸出電壓與輸入電壓關系，得Toff=5.6μs，導通時間Ton=4.4μs。

• 定時電容（CT）計算：通過公式計算得CT=176pF，實際選用220pF。

• 峰值電流（Ipk）計算：根據輸入輸出參數計算得Ipk=0.71A。

• 電流采樣電阻（Rsc）計算：Rsc=0.42Ω。

• 最小電感值（Lmin）計算：Lmin=41μH，實際選用47μH。

• 輸出電容（CO）計算：CO=80μF，實際選用100μF電解電容。

• 反饋電阻（R1、R2）計算：根據輸出電壓公式計算得R1=1.5kΩ，R2=13kΩ，選用1%精度電阻。

二、電路設計與實現

1. 原理圖繪制

• 繪制Boost升壓電路原理圖，包括MC34063芯片、電感、電容、二極管、電阻等元件。

• 連接輸入電源、輸出負載及反饋回路。

2. PCB布板

• 縮短電流斷續(xù)路徑，減少包圍面積，降低EMI。

• 輸入部分增加π型濾波器、磁珠，電感部分增加RC高頻吸收器。

• 放置和連接輸出電容、電感、輸入電容、模擬輸入電路、數字輸入電路，并合理鋪地。

三、仿真與測試

1. 仿真驗證

• 使用電路仿真軟件（如Multisim）搭建Boost升壓電路模型。

• 輸入仿真參數，進行瞬態(tài)分析，觀察輸出電壓波形。

• 驗證輸出電壓是否達到12V，紋波是否在100mV以內。

2. 實際測試

• 搭建實際電路，輸入7.2V~8.4V電壓。

• 測量輸出電壓，調整反饋電阻（如需要）使輸出電壓穩(wěn)定在12V。

• 測量輸出電壓紋波，確保其在100mV以內。

• 測試負載調整率，驗證電路在不同負載下的穩(wěn)定性。

四、優(yōu)化與改進

1. 效率優(yōu)化

• 選用低導通電阻的開關管，降低導通損耗。

• 選用低正向壓降的肖特基二極管，降低整流損耗。

• 優(yōu)化電感設計，降低電感損耗。

2. 性能提升

• 增加輸入保護電路（如TVS管、防反接二極管），提高電路可靠性。

• 增加輸出短路保護、過溫保護等功能，提高電路安全性。

• 優(yōu)化PCB布板，減少電磁干擾，提高電路穩(wěn)定性。