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PW-AN0013
FP5139 架構及
Boost Converter 應用說明
Technology , Corp.
版別
A0
VOUT −VDS(ON ) +VD
18 − 0.1+ 0.5
∆I =
(1− D
)
D =
(
1− 0.816 0.816 = 0.614(A)
)
L f
10µ 450K
若要維持輸出的漣波低於 50mV，則電容 ESR 要小於 0.08Ω。
輸入電容 C7 則是用於系統電源輸入端做平滑作用，可以利用電荷公式進行計
算；而它的動作在
流的 1/(1-D)倍，若 Iout=200mA 發生在 CCM，則 Iin=1.09A
Iin 及前面 CCM 推算約略可知 IL(DT)-IL(0)= I=614mA，並發生於 DT 時間，
Q 導通時與 Q 關閉時不同，在求輸入平均電流約是輸出電
。
由
∆
若我們希望輸入電壓受負載變動率不得超過 0.5%，即表示 3.3V 的變動範圍在
3.2835V~3.3165V 以內，利用下面公式計算 C7 的最小值：
∆I DT 614
m
1.795
µ
C
7
=
=
= 33.4µ(F)
∆V
0.033
在使用上 C7 必須大於或等於 33.4µF。
升壓應用下由於輸入電流平均值大於輸出，在某種情況下可視為輸入電容的負
載變動率；而其 導通周期的負載特性為電感；又隨輕重負載變動時間產生輸
Q
入電壓差，其輸入電容的 ESR 有時必須被考慮進去。
討論完 L-C 的基本關係式後，就必須考量開關元件的選擇：
Q2
的
I
D 和
Peak 電流卻會到 1.4A(加上ΔI/2)，一般設計上我們可以以最大導通周期的
D，但注意當選擇以 peak 時其實平均電流規格也要放大考慮。
DSS 大都有 20V 以上，對升壓 18V 系統而言其發生點 BVDSS 仍然
安全，前面有提過 Q2 的功率損耗計算方法，但我們在這裡要多描述一個很重
要的損耗是交換損失(Switching loss)，因為在 450KHz 的工作狀況下 NMOS
ON OFF 時間是處於工作區，如果這段期間過長且功耗也高，實際上會使
NMOS 的溫升過高；另外，由於範例的輸入電壓較低，必須注意NMOS VGS(TH)
這項規格，以AP2304 AP2306 兩種NMOS 而言，很明顯 GS(TH)較高的AP2304
GS(TH)電壓會使 NMOS 在低壓根本無法導
VDSS 規格上很容易看出它在 CCM 下的平均電流是小於 1.09A 但電
感
peak 電流選擇
NMOS 的 V
I
而
的
及
的
及
V
就不能用於該系統中，因為過高的
通。
V
D1的選擇較為單純：一般看ID(M)對VF的關係及注意逆向電壓(Blocking Voltage)
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