矽力杰 | 高效高功率密度，最重要稳！

Boost变换器作为一种常用的升压方案，被广泛应用于移动电源、蓝牙音箱等家用电子设备中。为保证这些电子设备能够正常工作，一个稳定可靠的Boost控制芯片至关重要。矽力杰提供了多种高效率、高功率密度的内置开关Boost芯片，能够满足不同条件的应用需求。这里以同步升压调节器SY7120为例，简要介绍其控制策略。

01    定关断时间峰值控制

SY7120采用定关断时间峰值电流的控制策略，其开关逻辑如下图所示。

*定关断时间峰值电流控制

电感电流IL经采样电阻Ri转变为电压信号IL×Ri，Vc是输出电压采样后与电压基准比较得到的控制信号。在主开关 (对应Boost的下管)开通期间，电感电流不断增加，当IL×Ri达到Vc后，主开关关断，续流管开通。续流管开通固定的一段关断时间Toff后，再切换为主开关开通。这种控制方法继承了峰值电流控制一贯的优点——限制了电感电流峰值，防止出现过流损坏，另一方面，相比其他峰值电流控制策略，如定频峰值电流控制，这种定关断时间的控制方法无需额外的斜坡补偿电路。

*定频峰值电流控制

有些工程师小伙伴可能会担心，这种固定关断时间的控制方式会不会导致不同输入输出条件下的工作频率不同，给电路参数设计带来难度?矽力杰采用了“自适应”的关断时间Toff解决了这个问题。这里的关断时间随输出电压呈反比，随输入电压呈正比，当输入输出发生变化时，可以通过改变关断时间Toff调节占空比，实现“伪定频”的控制效果。

02   Boost变换器的控制策略

此外，在讨论Boost变换器的控制策略时，也要注意其右半平面零点位置，这对变换器的动态性能有较大影响。右半平面零点的物理意义在于，变换器在主开关开通的时候，并不会向输出传递能量，只有在主开关关断、续流管开通的时候向输出传能。因此其输出电压的调节是有延迟的。基于这一点，Boost变换器的环路调节速度不能过快。假定输出电压突然跌落，若环路调节过快，主开关的导通时间会有较大增幅，导致传递到输出的能量进一步减少，输出电压会进一步下跌，无法起到良好的调节作用。

*Boost变换器

为避免Boost的环路调节过快，一般将穿越频率设计在右半平面零点以下的位置，并保证在穿越频率处有足够的相位裕量。换句话说，右半平面零点位置限制了Boost变换器的动态响应速度。实际电路应用中可以通过减小电感来提升右半平面零点至更高频处以减小右半平面零点对穿越频率处的相位影响，提高环路稳定性。