了解升压型开关稳压器如何产生高于其输入电压的输出电压。在本文中，我们将使用相同的电路来探索使升压转换成为可能的电气行为。

图1.升压转换器的通用拓扑。

　　然后，我们完成了一个设计程序，其中我们配置了仿真升压转换器的功率级，以用于混合信号、电池供电的设备。图2显示了我们创建的特定于应用的LTspice实现方案。

图2.在LTspice中实现的升压转换器的原理图。

　　接通状态

　　与降压转换器一样，升压转换器有两种基本工作状态：一种是电源开关闭合时（接通状态），另一种是开路时（关断状态）。让我们从接通状态开始。

　　当开关导通时，来自输入电源的电流被分流到地。它流经电感，流经开关，进入接地节点，如图3所示。它不会穿过二极管或到达电容器。在此期间，电感器的电流正在上升，电感器正在“充电”，我的意思是其磁场的能量含量正在增加。

图3.在接通状态下通过升压转换器的电源电流路径。

　　同时，负载电路需要一致的电流供应：为了使图表更加完整，我们需要包括负载电流（图 4）。如您所见，电容器在接通状态下放电并提供负载电流。

图4.处于接通状态的升压转换器。电源电流和负载电流均以绿色表示。

　　电感正在充电，电容器正在放电，二极管在两个方向上阻塞电流，因为它是反向偏置的。

　　但是我们怎么知道二极管是反向偏置的呢？关键观察结果是闭合开关的阻抗非常低：电压在西 南部因此，节点将接近0 V。由于输出电压高于0 V，二极管反向偏置，只要开关导通，就不会有电流流动。

　　认识到二极管在开关周期的这一部分是开路，突出了输出电容器的重要性，这是唯一可用于在开关导通时保持输出电压和提供负载电流的元件。还值得注意的是，二极管可防止输出电压通过闭合开关将电流驱动回地。

　　关闭状态

　　当开关闭合时，电流流过电感器，我们知道电感的本质是抵抗电流的变化。因此，当开关断开时，电感电流将继续流动，采用唯一可用的合理路径：二极管。

　　在强制电流通过二极管的过程中，电感必须提高节点V处的电压西 南部直到二极管正向偏置。为此，电感必须产生一个V西 南部电压至少等于 （V外+ VF），其中 VF表示二极管的正向电压。因此，电感器右侧端子的电压将大于V外以及大于 V在.

　　一旦二极管两端的电压足以导通，电流就会从源极流过电感和二极管，进入电容器和负载（图 5）。

图5.电流在关断状态过升压转换器。

　　实现提升

　　电容器可以充电至超过系统中电源电压的电压。从电容器的电容 （C）、存储电荷 （Q） 和电压 （V） 的公式中可以明显看出这一点：

　　如果将更多电荷驱动到电容器的极板上，电压就会增加。此等式中没有任何内容表明，当您接近系统的电源电压时，电压会趋于平稳。

　　但是，我们还需要考虑其他电气定律，通常电容器的电压不会超过电源电压。电容器的电压自然地在用于将电荷驱动到其板上的电压处趋于平稳。

　　为了成功地将电容器电压提高到超过驱动电压的水平，我们需要将电荷“泵入”电容器中，并防止电荷回源。升压转换器的二极管用作电流的单向阀，提供以下两种作用：

　　电感电流可以流过二极管并将电容器充电至V以上的电压在.

　　电容器不能通过电感器放电回源极，因为二极管会阻止电流沿该方向流动。

图6显示了来自电感器的电流（绿色）和来自电容器的电流（红色）。

　　简而言之，升压转换器将能量存储在电感器的磁场中，然后将该能量传输到电容器，使电容器的电压可以增加到超过向电感提供能量的源的电压。