用MT3540芯片设计BOOST电路

MT3540是一款Boost芯片，它的输入电压范围：2.5~5.5V，输出电压范围：最高28V（在Vin=5V，Io=100mA条件下）。最大负载电流：1.5A（在Vin=4.2V，D=50%条件下）。固定工作频率：1.2MHz。参考电压：1.20V/1.23V/1.25V（在选型使用时需要注意，查阅对应的数据手册）。

芯片总共5个引脚。按照数据手册所推荐的工作原理图来选择电容、电感、电阻、二极管，就可以了。

另外，厂家也给了布局建议。到目前为止，似乎不用知道太多，好像也能让电路正常工作，完成设计。对于一位刚毕业的大学生，只要会使用软件，也能完成这个设计。现实是，确实也有一部分工程师也是这么来做的。因为在公司里面，项目进度很紧张，或者杂事很多，被各种耽误。即使自己想深入研究，也力不从心或者无从下手，甚至用心去学习了，也不系统。很可能，随着年龄的增长，自己感到很焦虑。

那么，我们能否更深入一步呢？接下来我们就从Boost电路的拓扑结构开始讲起。

上面这幅图就是Boost电路的拓扑结构，SW开关在实际电路中用的是MOS管，这里是为了方便说明。L1是电感，D1是二极管，C1是电容，RL是假负载。我们现在就开始观察SW的两种状态：闭合和断开。

当开关闭合时：

当开关闭合时，后面的电路被开关短路了，可以忽略掉。此时就相当于一个电源和电感构成一个完整回路，Vin给电感充能（电感和电容一样，都是充放电。给电容充电就是以电场的形式存储能量；给电感充电就是以磁场的形式存储能量。放电也是同样的原理）。回路如下：

当开关闭合后，粉框内的电路被开关短路了，此时可以不看，只分析左边的回路。Vin给电感充能，根据电感的特性，会产生左正右负的自感电动势（电磁感应定律）。另外，电感还有一个特性：阻碍电流的变化。所以，电感上的电流会呈现一个斜向上的变化趋势：

（上面这个公式是根据电磁感应定律得到的，它是根据这个公式变换得来的：）

根据上图我们知道，在开关闭合期间，电感两端的电压是一个常数Vin，而电感确定后，它的感量L也是一个常数，所以，电感电流的变化率 di/dt也是一个常数，如果我们把它用一个波形表示，就是这样子的：

对于电感来说，它的电流有多大，磁场就有多强，储存的能量也就和流过它的电流成平方关系：（这个能量公式是这样推导的：W = P*t = U*I*t，由于每个时刻的电流都不同，所以需要对每个点功率进行积分，，这里面的u指的就是电感两端的电压，i就是流过电感的瞬时电流，我们知道，把这个带进刚才的能量积分公式，所以：）。

我们也说了，当开关闭合时，是给电感充能的。但是不能无止尽的充，因为对于电感来说，当电流高到一定程度，电感会出现饱和的（关于电感饱和，可以理解为电感磁芯没有抑制电流变化的能力了。饱和后电感就相当于一根导线，造成电源直接正负极短路）。所以，我们要选择一个合适的时间，把开关断开，不让电源给电感充能。什么时间合适呢？这是根据输出电压反馈回路来给的信号。