升压转换器

工程界普遍认为，当升压转换器必须提供高输出电压、在低输入电压下工作、提供高升压比或支持高负载电流时，需使用多相位功能。相比单相位设计，多相位升压设计有多项优势，包括：提高效率、改善瞬态响应，以及降低输入和输出电容值（因为电感纹波电流，以及输入和输出电容中的纹波电流降低），使得整个升压转换器动力系统组件上的热应力降低。

设计多相位升压转换器时，简单之处在于连接输入电源和输出电轨，以减小输入/输出滤波器的尺寸，并且降低其成本。难点则在于连接误差放大器的输出和相位控制器的反馈引脚，以确保实现平衡均流和正确的相位同步。这两种信号对噪声极其敏感，即使采用非常精细的布局，也会受到升压转换器应用中典型的尖峰电流和电压变化影响。一些升压控制器具备多相位功能，可以解决此问题，但很多都没有。

对于没有多相位电路的控制器，LT8551 多相位升压转换器相位扩展器可以和主控制器的开关组件一同工作，并检测其状态，以此解决该问题。LT8551可以复制其功能，测量主控制器的电感电流，并调整每个附加相位中的电感电流。

LT8551提供高输入/输出电压（高达80 V），能够构建高功率升压转换器（包括提供双向电流的转换器），因此非常适合汽车和工业应用。

<strong>转换器的功能</strong>

<strong>升压转换器开关节点的振铃最小化</strong>

<strong>问题的描述</strong>

图一（Boost升压电源）的电路图展示了由寄生电感及电容所构成的升压转换器的关键环路，电感及电容分别以LPAR(寄生电感)和CPAR(寄生电容)标签进行参考标注。两个开关与开关转换器的电感交汇的节点被称为开关节点。寄生电感和电容通常会产生互感，并导致开关节点上的电压在200 MHz+ 的范围内振荡。如果该振铃的振幅大于低侧开关额定电压的最大绝对值，将会损坏开关。此外，振铃所产生的传导辐射和/或的电磁干扰 (EMI) 也会引发邻近的 IC 的问题。

贴片形式的医疗监测设备可测量体温、监测心率以及输送胰岛素。此类设备在提供给病人之前，可能会在储藏室存放较长一段时间。因此，保持其功效的关键就在于较长的电池寿命。一系列其他的物联网(IoT)设备亦是如此，包括从智能手表和耳塞式耳机到视频游戏控制器、电表以及楼宇自动化系统。对于此类小尺寸、电池供电的系统，就必须掌握通过低静态电流延长电池寿命的设计奥秘了。

<strong>IQ降低1微安，寿命延长三个月 </strong>

对于一个普通的两口之家，各种设备中所使用的电池可能有30到60块，其中每种设备都具有各自独特的耗能模式。电池寿命一般是根据中央控制单元(例如微控制器)在工作、睡眠和休眠模式下的电流计算的。相关的传感器和无线电也与微控制器一起工作。电源通常包括开关或低压差(LDO)调节器，有时也包含IC (PMIC)——这对于系统各功能模块的供电至关重要。工作模式的电流消耗当然对电池寿命的影响非常大，但是待机电流同样影响巨大，尤其是当设备的睡眠/休眠功能占据了大部分使用时间的情况下。睡眠/休眠期间，电源的静态电流是系统待机功耗的最大贡献者。举例来说，如果某个系统由一个40mAh、1.55V、1年使用期限的氧化银纽扣电池供电，电流消耗大约为4µA。此时，该电流只需降低1微安，可穿戴设备的使用寿命即可延长大约三个月。