Boost轉(zhuǎn)換器的作用是升壓，它能把一個(gè)比較低的電壓轉(zhuǎn)換為一個(gè)比較高的電壓。當(dāng)輸入電壓比預(yù)設(shè)的輸出電壓還要高的時(shí)候，Boost就傻眼了，它將眼睜睜地看著輸入電壓直接灌到輸出端，一點(diǎn)辦法都沒(méi)有。

如上圖所示，我們通過(guò)調(diào)整開(kāi)關(guān)SW在每個(gè)周期中的導(dǎo)通時(shí)間所占比例來(lái)調(diào)整輸出電壓。當(dāng)輸入電壓升高時(shí)，占空比是降低的；當(dāng)輸入電壓高于輸出電壓時(shí)，占空比已經(jīng)降至極限值0，開(kāi)關(guān)SW持續(xù)處于斷開(kāi)狀態(tài)，它完全不會(huì)動(dòng)作了，輸入電壓就通過(guò)電感L和二極管D直接灌入輸出端，成為跟隨輸入電壓變化而變化的自由狀態(tài)。

這種狀況在應(yīng)用中很容易出現(xiàn)。舉例來(lái)說(shuō)，一個(gè)以鋰離子電池作為電源的系統(tǒng)中如果存在4.5V的電源需求，我們很容易想到的做法就是采用Boost，因?yàn)殡姵氐碾妷嚎偸堑陀?.5V的。如果我們想在用5V電源為該系統(tǒng)充電的時(shí)候也直接將該電源引入系統(tǒng)為該電路供電，我們就不能得到4.5V的輸出而是接近5V的輸出了。（注：4.5V電壓可在便攜式應(yīng)用中為TFT液晶顯示屏供電，與之對(duì)應(yīng)的還有一個(gè)負(fù)電壓，這兩個(gè)電壓通常都是可調(diào)的，以便符合不同液晶屏的需要；高性能的音樂(lè)播放也需要類(lèi)似的電源供應(yīng)。）

解決這種輸出電壓介于輸入電壓范圍內(nèi)的問(wèn)題的辦法之一是采用具有自動(dòng)升降壓能力的Buck-Boost轉(zhuǎn)換器，其電路拓?fù)涫沁@樣的：

這種拓?fù)涫荁uck和Boost拓?fù)涞幕旌象w。當(dāng)SW1閉合、SW2斷開(kāi)時(shí)，SW3和SW4配合工作完成Boost的作用；當(dāng)SW3斷開(kāi)、SW4閉合時(shí)，SW1和SW2配合工作完成Buck的作用。

采用這種拓?fù)涞腎C在電路上看起來(lái)是極其簡(jiǎn)單的，下圖就是一個(gè)示例：

此圖截取自RT6154A/B的規(guī)格書(shū)，該型號(hào)是一款可在1.8V~5.5V輸入電壓范圍內(nèi)輸出1.8V~5.5V電壓、負(fù)載能力最高達(dá)4A的Buck-Boost器件，使用它時(shí)無(wú)須顧忌輸入與輸出電壓之間的關(guān)系。如果選擇RT6154B，F(xiàn)B端的兩只反饋電阻就可以省略掉，其輸出電壓是固定的3.3V，符合大多數(shù)數(shù)字系統(tǒng)的供電需要。

與單純的Buck或是Boost轉(zhuǎn)換器相比，Buck-Boost的內(nèi)部電路更復(fù)雜，成本也更高，只有在必要時(shí)才值得做這種選擇。

Boost轉(zhuǎn)換器在輸入電壓高于預(yù)設(shè)輸出電壓時(shí)輸出電壓跟隨輸入電壓變化的特性有沒(méi)有利用價(jià)值呢？這在實(shí)際上是有的，只是我們的觀念需要做一點(diǎn)轉(zhuǎn)變。

以鋰離子電池的應(yīng)用為例，其電池可用電壓范圍一般為2.5V~4.2V，下圖顯示了一種由客戶(hù)提供的電池在不同放電率情況下的容量與電壓之間的關(guān)系：

單純使用Buck或LDO作為穩(wěn)壓器的系統(tǒng)無(wú)法在電池電壓低于系統(tǒng)需要電壓的情況下得到穩(wěn)定的輸出電壓，再加上轉(zhuǎn)換器中實(shí)際存在的電壓降，正常的可用電池電壓就會(huì)要求更高。

由于絕大多數(shù)MCU系統(tǒng)都使用3.3V作為系統(tǒng)電源，所以可用的電池電壓多在3.4V以上，甚至高達(dá)3.6V也很正常，在負(fù)載電流較大的情況下就更是如此。

從上圖可以看出，如果系統(tǒng)消耗的電流為500mA，當(dāng)以3.6V作為電池使用的終止電壓時(shí)，電池還有150mAH的容量可供使用，這對(duì)要求使用時(shí)間越長(zhǎng)越好的便攜式系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是個(gè)極大的浪費(fèi)，如果我們能把這部分電能利用起來(lái)，對(duì)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)就是個(gè)巨大的好消息。

解決這種問(wèn)題的辦法是采用具有Bypass功能的Boost器件，通過(guò)將其輸出電壓設(shè)定為能夠維持系統(tǒng)持續(xù)工作至將電池電能耗盡的水平，使得該Boost器件僅在需要時(shí)才進(jìn)行電壓提升工作，而在不需要時(shí)就將輸入直接提供給負(fù)載使用，不做任何轉(zhuǎn)換。

所謂的Bypass，從字意上看是在旁邊加一個(gè)通道繞過(guò)去，其實(shí)就是讓輸入直接通過(guò)去，讓高出系統(tǒng)截止工作電壓的電池電壓直接為系統(tǒng)供電。而當(dāng)電池電壓低于系統(tǒng)截止工作電壓時(shí)，我們就讓Boost工作起來(lái)將電壓提升至系統(tǒng)可以工作的狀態(tài)，讓系統(tǒng)可以將電池能量完全耗盡，從而延長(zhǎng)系統(tǒng)的工作時(shí)間。

上圖所示的拓?fù)浼词沁@種架構(gòu)的表示，當(dāng)SW1和SW2都處于斷開(kāi)狀態(tài)的時(shí)候，SW3處于接通狀態(tài)，Boost被短路線跨接了。如果SW3處于斷開(kāi)狀態(tài)，SW1和SW2又可以回到工作狀態(tài)，恢復(fù)正常的Boost功能。

如果強(qiáng)制這個(gè)電路處于Bypass狀態(tài)，則無(wú)論輸入電壓是多少，輸出電壓都和輸入電壓相同；如果讓它僅在輸入電壓高于設(shè)定的輸出電壓時(shí)進(jìn)入Bypass狀態(tài)，其它時(shí)候都處于Boost狀態(tài)，則輸入電壓和輸出電壓之間的關(guān)系就是這樣的：

這個(gè)圖截取自RT4803A的規(guī)格書(shū)，因?yàn)樗褪沁@樣一顆具有Bypass功能的Boost轉(zhuǎn)換器。與我們的假設(shè)相同，它既可以處于自動(dòng)Bypass狀態(tài)，也可以處于強(qiáng)制Bypass狀態(tài)。下面兩幅圖是這顆IC的應(yīng)用電路圖和內(nèi)部框圖：

簡(jiǎn)單看起來(lái)，普通的Boost器件和這里所說(shuō)的具有Bypass功能的Boost器件在功能上很類(lèi)似，但實(shí)際上還是有差別的。首先，在Bypass狀態(tài)下，這種器件導(dǎo)致的電壓降很小，而非同步Boost電路中的二極管導(dǎo)致的壓降會(huì)比較大；第二點(diǎn)，這種器件在Bypass狀態(tài)下的耗電很低，而普通Boost電路在因輸入電壓過(guò)高而進(jìn)入直通狀態(tài)時(shí)的耗電仍然很大，這從RT4803A的數(shù)據(jù)表中可以看出來(lái)：

RT4803A在自動(dòng)Bypass模式下的耗電僅有35μA（IC開(kāi)機(jī)，無(wú)開(kāi)關(guān)動(dòng)作）或55μA（IC開(kāi)機(jī)，有開(kāi)關(guān)動(dòng)作），在強(qiáng)制Bypass模式下則可以低達(dá)4μA（IC關(guān)機(jī)狀態(tài)下的強(qiáng)制Bypass模式）或15μA（IC開(kāi)機(jī)狀態(tài)下的強(qiáng)制Bypass模式）。之所以在強(qiáng)制Bypass模式下靜態(tài)耗電降低了，是因?yàn)檫@時(shí)候的Boost電路沒(méi)有處于工作狀態(tài)，其控制電路的消耗被降到了最低。

作為一款具有Bypass特性的Boost轉(zhuǎn)換器，RT4803A的效率表現(xiàn)是非常優(yōu)秀的。下圖是輸出電壓為3.4V時(shí)它在不同輸入電壓下的轉(zhuǎn)換效率隨負(fù)載電流不同而得到的轉(zhuǎn)換效率數(shù)據(jù)曲線圖，我們可以注意到，即使在輸入電壓低達(dá)2.5V的情況下，轉(zhuǎn)換效率也可以接近95%，這是非常好的表現(xiàn)數(shù)據(jù)。

在輕載情況下，RT4803A的效率表現(xiàn)一樣出色，它在1mA的負(fù)載電流下還有90%左右的效率，這對(duì)長(zhǎng)時(shí)間待機(jī)的便攜式應(yīng)用來(lái)說(shuō)絕對(duì)是個(gè)好消息。

除了帶有Bypass特性的Boost功能，RT4803A還有很多特別的特性，這從其應(yīng)用電路圖中露出來(lái)的那些信號(hào)端子上也能看出一些端倪來(lái)，但也絕不僅僅就是那么一點(diǎn)點(diǎn)。