Boost电源的工作原理是怎样的？又该如何指导实践？

最近项目调试有点曲折，虽然在这个过程中把问题解决了，但常用技巧基本都是一顿“瞎操作”，更换一系列器件，如果要从中说出个一二三，那还得深思一下。自己也陷入了反思，是什么指导自己去实战？原理与理论又是什么来佐证？

项目中遇到一个Boost升压电路总是工作不正常，从各方下手，也是解决了问题，过程也算是摸着石头过河。那么来聊聊Boost电源的工作原理又是怎样？了解原理后又该如何指导实践？

我们常用的电源，一般有开关电源、LDO等，那么开关电源常有的拓扑结构有Boost、Buck、Buck-Boost三种类型。顺便先看一下Boost拓扑结构，来充分认识它。

看到这样一个拓扑，它又是怎样工作的呢？

其实就是一个开关，只要这个开关的速度能够跑的飞起，控制好开和关的时间，在搭配外围的帮手也就基本能输出稳定的电压。所说的开关就是图中对应的MOS管，开关的速度也是指控制开关信号的频率。

那开关不断的开和关又是怎么去输出稳定的电源呢？答案就是相互分工、相互协作的一个过程。

1、充电。当开关管导通的时候，电感接地，二极管截止，此时输入电源对电感进行充电，电流的方向由左向右流动，电感左＋右－，电感两端电压即是输入电压。Uo=Ui

2、放电。当开关管不导通的时候，此时电感已经被冲上电 ，由楞次定理可知，此时电感的电流不会立即减小到0，电流的方向依然由左向右，二极管导通，导通后就存在导通压降Ud。

电感两端电压Ul，Uo这个输出电压就是Boost升压，电感在开关管关断时，电感放电，给输出滤波电容和负载充电。

时间万物都遵循能量守恒，那么升压的过程就是一个能量传递。充电时，电感吸收能量，放电时，电感释放能量，如果滤波电容这个池塘足够大，输出就能在MOS开关的工程中保持一个持续稳定的电流。

Boost升压过程中，可以工作在电流连续工作模式(CCM)和电流断续工作模式(DCM)。这两种模式又有什么怎样呢？

DCM工作模式：电感上电流如图a所示，充电的过程中，电流线性上升，当放电的时候，负载较重电流下降快，下一个充电还没有进行，电感的电流已经降到0了，在这个过程中控制信号不断重复，这种模式就是断续模式。

那么当电感的电流降到0后，二极管截止，负载的电压由谁提供？

这个时候需要靠二极管后级的滤波电容储存的能量来提供，在这种模式下，这个电容的容值需要根据负载情况来选择大小。

CCM工作模式：电感上电流如图b所示，充电的过程中，电感的能量储存的足，当下一个开关导通时，电感的能量还没有完全释放完，这种模式就是连续模式。

电源使用的过程中，负载随时都是动态变化的，那么电源输出又是怎么调整？

若负载加重，电流增大，传输的能量是不变的，那么此时输出的电压会降低，控制开关管导通的PWM信号会根据负载的变化去调整占空比，也就是调整MOS管的开通和关断的时间，改变充电和放电的能量，经过几个周期的调整，重新维持在一个稳定的电压输出。