多相dc/dc變換器具有效率更高、體積更小以及電容紋波電流更低的優點，本文結合凌特公司lt3782的設計應用，闡述了多相操作技術如何帶給升壓型dc/dc變換器設計性能上的提升。

    dc/dc變換器的多相操作技術是為提升大功率降壓型dc/dc變換器的電源性能而開發的。與單相dc/dc變換器相比，多相dc/dc變換器具有效率更高、體積更小以及電容紋波電流更低的優點。更高的有效開關頻率以及相位紋波電流能顯著減少濾波電容的尺寸和成本并降低輸出紋波，同時還允許使用更小更薄的電感。

    圖1：多相升壓型變換器的輸出均方根紋波電流在占空比為50％時幾乎為零。

    基于這些性能上的優點，多相操作技術最初應用在降壓型開關dc/dc變換器中，這些變換器為高端微處理器供電并對其超低內核電壓進行穩壓，支持的負載電流范圍為40a至100a。但是大功率升壓型dc/dc變換電路仍繼續使用基于大體積元件且效率低下的單相技術。簡而言之，升壓型變換器并沒有得到多相操作帶來的好處。

    不過，凌特公司最近推出的產品現在可使升壓型dc/dc變換也能從多相操作技術中受益。多相操作技術的主要好處有：

    1． 電感峰值電流更低，允許使用更小、更薄且更廉價的電感；

    2． 輸出紋波電流大大降低，盡量減少了對輸出電容值的要求；

    3． 輸出紋波的頻率更高，能簡化低噪聲應用的濾波環節；

    4． 輸入紋波電流減少，降低了輸入引腳(vin)上的噪聲。

    圖2：多相升壓型變換器通過減少輸入紋波電流來減小輸入電容值。

    更小、更薄、更廉價的電感和電容

    在兩相升壓型變換器中，相位間隔180度。這種兩相操作能加倍輸出紋波的頻率，并降低輸出紋波電流的峰－峰值，盡可能減少了對輸出電容的要求，而這又使濾除開關頻率紋波和噪聲變得更加容易。

    此外，兩相操作允許每個輸出通道在兩個電感上平分總的輸出電流，從而顯著降低所需電感的高度。

    相反，單相升壓型變換器使用一個電感提供輸出電流，這對高輸出功率的設計來說，單相升壓型變換器將依賴于體積龐大的電感，并會碰到電源不愿遇到的發熱問題。

    將單相電源與四相電源上使用的電感和電容的尺寸進行對比，四相電源上的器件最明顯的優點是高度減小，不僅小電感更薄，而且它們的組合直流電阻值也更小，因而可改善效率；另一個優點是小型化元件的成本更低。

    圖3：200w兩相升壓型電源的方案簡潔，

    并能使用小而薄的電感及電容。

    當占空比為50%(1-vin/vout=0.5)或輸出電壓等于輸入電壓的二倍時，輸入與輸出電容的容值下降得最多。如圖1和圖2所示，當占空比為50%時，輸出均方根紋波電流和輸入峰-峰值電流減小到近似為零。然而與單相操作相比，紋波電流的減少在很寬的占空比(或輸入與輸出電壓比值)范圍內都很明顯。這對于空間緊張的電路板、負載點穩壓器以及便攜式設備(需要使用外形低矮、尺寸較小的元件)而言，是再好不過了。

    輸入和輸出電容的選擇

    由于輸入電流是連續的，升壓型電路中輸入紋波電流非常小，采用兩相操作可以進一步簡化紋波電路。圖2顯示的是紋波電流。需要注意的是，該紋波電流通過公式：

    inom=vin/l×fs 進行了歸一化。另外還要注意，均方根紋波電流被定義成近似等于峰-峰值紋波電流的29%。

    圖4：lt3782兩相升壓型控制器能高效率地提供高輸出功率。

    因為在升壓型電路里輸出電容的紋波電流為脈動方波，所以對輸出電容的選擇，很重要的一點就是要正確測量出輸出電容額定紋波電流的大小以應付大紋波電流的情況。

    如圖1所示，兩相升壓型電路的輸出紋