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两阶段模式实现高压
如果需要从低压产生高压，则可以使用升压转换器。它是仅需两个开关，一个电感器以及输入和输出电容器的三种基本开关稳压器拓扑之一。除了升压转换器外，其他基本拓扑还包括降压转换器和反相降压-升压转换器。图1所示为原理图 升压转换器的。在接通期间，开关S1闭合，电能存储在线圈L中，并且电感器电流随着输入电压和地电位之间的差线性增加。即，随着输入电压的增加而增加，并且在截止期间，当S1接通时，当S2闭合时，存储在电感器中的电能被提供给输出。在此时间段内，电感两端的电压等于输出电压减去输入电压。
图1.用于从低压产生高压的升压拓扑
为了使这种相互作用生效，必须有足够的时间进行充电和放电。通过控制回路时，可以做出以下假设：当输出需要更多功率时，必须从输入到输出汲取更多功率。因此，必须将更多的功率临时存储在电感器中，并且开关S1也需要更长的导通时间。但是，对于固定的开关频率，这会导致更短的关断时间，可用于从电感器获取电能。因此，输出电压下降到设定的目标值以下，这对于升压拓扑尤其有限制。使用这种拓扑，输出电压的限制超出了可用的输入电压。在典型应用中，该最大升压因子在3到7之间。
图2中所示的曲线说明了最大可能的升压因子与相应占空比之间的典型关系。该特定曲线根据升压转换器的输出处的负载电阻与电感器的直流电阻之间的关系而变化。图2所示的原理图使用100Ω的负载电阻。对于48V的输出电压，这相当于480mA的负载电流。当电感的串联电阻（DCR）对应于2Ω时，可实现的最大升压因数仅略高于3。当DCR为1Ω时，可获得的升压因数略高于5。如果需要最大系数，则必须选择具有最低串联电阻值的电感器。
图2.最大可能的升压因数取决于电感器电阻DCR（直流电阻）
如果在应用中需要更高的升压因数，则也可以选择两阶段概念。ADI的新型LTC7840在单个芯片中包含两个升压控制器，因此很容易实现两级升压概念。图3显示了一个从12V电源电压升压到240V输出电压的示例。两个升压级可以使电压升高，因此每个级仅需要将电压升压约4.5倍。
图3.两阶段概念，可从低输入电压产生很高的输出电压
本文介绍了一个二级概念，该一级概念比单级概念具有更高的提升因子。当然，也可以选择基于变压器的拓扑来显着增加输入电压。例如，反激转换器是一种常见的拓扑。但是，如果不需要电流隔离，则两级升压概念相对于反激式转换器具有一些优势。它不需要大型且昂贵的变压器，因为开关频率不再受变压器铁芯损耗的限制，并且供电负载是连续负载，而不是脉冲负载。因此，在许多应用的选择过程中应考虑两阶段升压的概念。