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直流升压变换器 中文名 直流升压转换器外文名DC Boost converter学 科电气工程

直流升压变换器也称为boost变换器或直流升压斩波器，是可以提升电压的DC-DC转换器，其输出（负载）电压会比输入（电源）电压要高。升压变换器是属于至少有二个半导体元件（一个二极管及一个晶体管）及至少一个储能元件（电感器）的开关电源。为了降低电压涟波，会在输入端及输出端加装用电容器制作（有时也会配合电感器）的滤波器。

简介

直流升压变换器 的电源可以用任何适合的直流电源，例如电池、太阳能板、整流子或是直流发电机等。DC-DC转换器可以将某个电压的直流电转换为不同电压的直流电。直流升压变换器是会提高电压的DC-DC转换器，其输出电压会较输入电压要高。不过因为功率.必须守恒，即使在假设效率为100%的条件下，其输出电流都会小于输入电流。

历史

开关电源为了要有高效率，其开关需要快速的打开及关闭，而且损失要低。1950年代商用半导体开关的发明对开关电源非常重要，因此像升压变换器之类的开关电源才得以进行。主要的DC-DC转换器技术是在1960年代初期，可以购得半导体开关时发展的。航天产业需要体积小、轻量化而且高效率的电源转换器，因此开关电源快速发展。像开关电源之类的切换式系统在设计上是一大挑战，因为其型态和开关何时导通、何时断路有关。加利福尼亚理工学院的R.DMiddlebrook在1977年出版了现今使用的DC-DC转换器模型。Middlebrook将每一个开关状庇下的电流组态用一种叫做状态空间平均（state-spaceaveraging）的方式加以平均。因此将二个（开关导通时、开关断路时）不同的系统方程式变成一个。新的模型带来有见地的设计方程，也带动了开关电源的成长。

应用

TI计算机上的升压变换器，可以从二颗AA电池提供的2.4V电源提升到9V.电池供电的系统一般会将电池串联来提较高的电压，不过在许多高电压的应用中，因为空间限制，无法用足够多个的电池串联到所需的电压。升压变换器可以提升电压，减少所需的电池数量。像电动车及照明系统就是利用电池再配合升压变换器供电的系统。NHW20的丰田普锐斯混合动力车使用500V的电动机，若没有升压变换器，需要使用将近417个电池来驱动电动机，不过丰田普锐斯只用了168个电池，再利用升压变换器将电池总电压从202V提升到500V。升压变换器也可以用来作一些较小型设备的供电，例如便携式照明系统，像白光LED一般需要3.3V才能发光，配合升压变换器可以用碱式电池提供的1.5V电压，升压后再供电。有一种称为焦耳小偷的电路就是利用未稳压的直流升压变换器作为增压的机制。此电路架构用在低电压的电池应用中，目的在于利用升压变换器来取得电池中残余的电力。当电池几乎没电时，因为电压不够，无法驱动一般负载，此时电池的残余电力就浪费了。