升壓轉(zhuǎn)換器的功率翻倍提高，這是怎么做到的？

時(shí)間：2020-09-29 11:33:53

關(guān)鍵字：信號(hào) 轉(zhuǎn)換器

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[導(dǎo)讀]工程界普遍認(rèn)為，當(dāng)升壓轉(zhuǎn)換器必須提供高輸出電壓、在低輸入電壓下工作、提供高升壓比或支持高負(fù)載電流時(shí)，需使用多相位功能。相比單相位設(shè)計(jì)，多相位升壓設(shè)計(jì)有多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，包括：提高效率、改善瞬態(tài)響應(yīng)，以及降低輸入和輸出電容值（因?yàn)殡姼屑y波電流，以及輸入和輸出電容中的紋波電流降低），使得整個(gè)升壓轉(zhuǎn)換器動(dòng)力系統(tǒng)組件上的熱應(yīng)力降低。

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工程界普遍認(rèn)為，當(dāng)升壓轉(zhuǎn)換器必須提供高輸出電壓、在低輸入電壓下工作、提供高升壓比或支持高負(fù)載電流時(shí)，需使用多相位功能。相比單相位設(shè)計(jì)，多相位升壓設(shè)計(jì)有多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，包括：提高效率、改善瞬態(tài)響應(yīng)，以及降低輸入和輸出電容值（因?yàn)殡姼屑y波電流，以及輸入和輸出電容中的紋波電流降低），使得整個(gè)升壓轉(zhuǎn)換器動(dòng)力系統(tǒng)組件上的熱應(yīng)力降低。

設(shè)計(jì)多相位升壓轉(zhuǎn)換器時(shí)，簡(jiǎn)單之處在于連接輸入電源和輸出電軌，以減小輸入/輸出濾波器的尺寸，并且降低其成本。難點(diǎn)則在于連接誤差放大器的輸出和相位控制器的反饋引腳，以確保實(shí)現(xiàn)平衡均流和正確的相位同步。這兩種信號(hào)對(duì)噪聲極其敏感，即使采用非常精細(xì)的布局，也會(huì)受到升壓轉(zhuǎn)換器應(yīng)用中典型的尖峰電流和電壓變化影響。一些升壓控制器具備多相位功能，可以解決此問(wèn)題，但很多都沒(méi)有。

對(duì)于沒(méi)有多相位電路的控制器，LT8551 多相位升壓轉(zhuǎn)換器相位擴(kuò)展器可以和主控制器的開(kāi)關(guān)組件一同工作，并檢測(cè)其狀態(tài)，以此解決該問(wèn)題。LT8551可以復(fù)制其功能，測(cè)量主控制器的電感電流，并調(diào)整每個(gè)附加相位中的電感電流。

LT8551提供高輸入/輸出電壓（高達(dá)80 V），能夠構(gòu)建高功率升壓轉(zhuǎn)換器（包括提供雙向電流的轉(zhuǎn)換器），因此非常適合汽車(chē)和工業(yè)應(yīng)用。

轉(zhuǎn)換器的功能

圖1和圖2顯示基于LT8551相位擴(kuò)展器的完整解決方案。為了說(shuō)明其功能，將該相位擴(kuò)展器U1分為三個(gè)子電路：U1.1、U1.2和U1.3。接口U1.1與主控制器U2和任何外部信號(hào)通信。功率級(jí)U1.2和U1.3實(shí)施真實(shí)的功率轉(zhuǎn)換，并管控MOSFET開(kāi)關(guān)。圖1和圖2所示U1的這三個(gè)部分都集成在LT8551控制器中。