开关电流与输入输出电流关系-1
发布日期：2022-10-18 浏览次数：666
引言
在电源芯片的规格书中，我们常常会遇到这样一个参数：Switch Current Limit，翻译过来就是“开关电流限值”，常 有些人误认为这就是输出电流限值。那么什么是开关电流？开关电流与输入输出电流有什么关系，知道了开关电流限值，我 们怎么确定最大输入、输出电流呢？
第一个问题很好回答，开关电流就是流过开关管的电流。但第二个问题就比较复杂了，不同的拓朴结构，他们三者之间 的关系也是不同的。
本次我们先讨论一下 BOOST 升压结构下，三者之间的关系。 BOOST 结构的工作原理及波形
BOOST 结构简单原理图见图 1，工作时各点的电压电流波形见图 2。
BOOST 结构简单原理图见图 1，工作时各点的电压电流波形见图 2。
不考虑上电时的情形，仅考虑稳定工作时，情况如下：
当开关管 Q 导通时（开关管电压为 0），电感 L 相当于一端接 VIN，另一端通过开关管接到 GND。此时，VIN 给电 感充电（电感电压左正右负），电感电流上升，由于开关管串联在回路中，故此段时间，开关管 Q 电流等于电感 L 电流， 同时此过程续流二极管 D 反偏，故二极管上无电流。
当开关管 Q 关断时，由于电感电流不能突变，电感电压变为左低右高，此时有 VIN+VL=VOUT，（VL 为电感 L 上电 压差），故开关管 Q 关断时承受的电压为 VOUT。此时由于电感给 COUT 电容及负载供电，电流逐渐减小，又由于电感 与续流二极管 D 串联，故流过肖特基的电流等于电感放电电流，同时由于开关管 Q 关断，故开关管 Q 的电流为 0。
开关电流与输入、输出电流的关系
通过上面的分析，我们知道，对于 BOOST 电路，电感始终与 VIN 串联在一起，也就是说，电感的平均电流等于输入 电流；同时，上面的分析也可以得出，流过开关管的最大电流等于电感的最大电流。
故，BOOST 结构电路的开关电流与输入端电流直接相关。
由于电感上电流有一定的纹波（纹波大小与电感的感量有关），在实际选型时，要求系统输入电流小于开关电流限值， 并留有一定的余量（考虑到电感感量及功率问题，通常我们建议留 1 倍的余量，即开关电流限值为 5A 时，输入端电流不超 过 2.5A）。通过输入端电流，可以推算出输入功率，也就可以进一步推算出最大的输出电流；由于输出电压大于输入电压， 所以输出电流肯定小于输入电流。
综上：实际应用中开关电流（ISW）大于输入电流（IIN），输入电流（IIN）大于输出电流（IOUT）。
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