在实际应用中，电子系统会遇到一些具有超低压差的BOOST转换器，例如USB供电的系统。
考虑到USB线上的电压降，将使用升压型BOOST转换器来增加电压。
至5V以上，例如5.15V，5.2V或5.25V。
通常，由于输出负载和主机USB电源管理功能的差异，USB端口的电压会在4.75V和5.1V之间波动。
对于从4.5-5.1V输入增加到5.15V输出的BOOST转换器，当输入为最高5.1V而输出为5.15V时，设计将遇到一些问题。
在本文中，我们将讨论这种转换器的设计，并给出相应的计划，以便为电子工程师提供一些设计指导。
＆amp; nbsp; 1超低压降Boost转换器的设计问题传统Boost转换器的基本结构如图1所示。
功率MOSFET是主开关管，D是输出升压二极管。
如果用功率MOSFET代替二极管，则它是一个同步Boost转换器。
图1：升压转换器当开关管接通时，电感器被激励，电感器电流线性增加存储的能量，输出电容器提供所有输出负载电流。
（1）当开关管关闭时，电感器被消磁，电感器电流线性减小，输入电源和电感器为输出负载提供能量。
（2）从上面的两个等式（1）和（2），我们可以获得：（3）如果Vin = 5.1V，Vo = 5.15V，VF = 0.4V，我们可以得到：D = 8.1％。
在电流模式的BOOST转换器中，电流检测信号具有一定的延迟。
同时，为了消除由前沿上的电流尖峰引起的内部信号的误操作，电流检测信号通常具有前沿消隐时间LEB，其也由PWM控制器固定。
最小接通时间[1]通常在50-250nS的范围内。
如果BOOST转换器的开关频率为1MHz，LEB = 100nS，则从5.1V到5.15V的导通时间为= 81nS，小于系统的100nS值。
此时，在每个导通周期中，输出电压都会急速上升。
当该值达到较大值时，PWM控制器将进入脉冲跳跃的工作状态[2]，如果采用BOOST转换器，则输出电压纹波非常大。
没有输出过压保护功能或此功能的保护时间过长，输出电压将过冲。
否则可能会损坏后面的芯片。
＆amp; nbsp; 2解决方案由于PWM的最小导通时间是系统的固有值，因此无法更改。
从公式（3）可以得出结论，增加占空比或降低开关频率可以增加最高输入电压下的导通。
导通时间Ton，因此实际最小值Ton大于系统固有的最小导通时间Ton（min），因此输出电压始终在可调范围内，系统不会进入脉冲跳跃模式。
如果可以从外部设置Boost转换器的开关频率，则可以调整开关频率。
在某些手持式系统中，通常使用最高可能的开关频率来减小相应电感和输出电容器的体积，从而减小系统的体积并降低系统的成本。
因此，工程师通常不使用低开关频率。
同时，许多具有单芯片集成MOSFET的Boost转换器的开关频率是固定的，以去除外部电容器和IC的引脚。
结果，无法从外部调整开关频率，仅考虑增加占空比的方法。
从公式（3）可以看出，增加VF的值可以增加占空比，然后可以使用图2中所示的方法串联输出一个二极管以增加最小占空比值。
图2：增加BOOST转换器的最小占空比。
此时的占空比为：。
类似地，如果Vin = 5.1V，Vo = 5.15V和VF = 0.4V，我们可以得到：D = 14.3％。
串联连接二极管后，占空比从8.1增加到14.3，导通时间为143nS，大于系统的100nS值。
这种方法的缺点是增加了一个附加组件，降低了系统效率。
3结论通过在输出端串联一个额外的二极管，可以增加系统的最小占空比，并且可以防止系统进入跳脉冲的工作状态并产生大纹波。
它适用于具有固定开关频率和超低压降的BOOST转换器。
附加的串联二极管会降低系统效率。