升壓式DC/DC變換器，簡稱升壓式變換器，英文為BoostConverter，也稱Boost變換器，也是常用的DC/DC變換器之一。升壓式變換器能將較低的直流電壓變換成較高的直流電壓，例如將1.5V或3.7V電壓變換成12V或5V電壓。降壓式變換器的損耗較小，效率較高，主要應用於由電池供電的可攜式設備，例如智慧型手機、智能水錶和煤氣表等。
升壓式DC/DC變換器的拓撲結構
升壓式DC/DC變換器的拓撲結構如圖2-2-1所示。圖中U I 為直流輸入電壓，VT為功率開關管，VD為續流二極體(也稱升壓二極體)，L為儲能電感(也稱升壓電感)，C為輸出濾波電容，U O 為直流輸出電壓，R L 為外部負載電阻。脈寬調製器(PWM)用來控制功率開關管VT的導通與關斷，是變換器的控制核心。
圖2-2-1 升壓式DC/DC變換器的拓撲結構升壓式DC/DC變換器的工作原理
升壓式DC/DC變換器的功率開關管VT在脈寬調製(PWM)信號的控制下，交替地導通與關斷(也稱截止)，相當於一個機械開關高速地閉合與斷開，其工作原理如圖2-2-2所示。圖2-2-2(a)和圖2-2-2(b)分別示出了VT導通和關斷時的電流路徑，為了便於電路分析，圖中用開關S的閉合與斷開來代替VT的導通和關斷。
當VT導通(即S閉合)時，如圖2-2-2(a)所示，輸入電壓U I 直接加到儲能電感L的兩端，續流二極體VD截止。因為L上施加了U I 的電壓，使其電流I L 線性地增加，電感儲存的能量也在增加，電感的感應電動勢為左「+」右「-」。在此期間，輸入電流(即電感電流I L )提供的能量以磁場能量的形式存儲在儲能電感L中。同時濾波電容C放電為負載R L 提供電流I O ，電容C的放電電流I 1 與負載電流I O 相等。
圖2-2-2 升壓式DC/DC變換器的工作原理當VT關斷(即S斷開)時，如圖2-2-2(b)所示，由於電感電流不能發生突變，因此在L上就產生左「-」右「+」的感應電壓，以維持通過電感的電流I L 不變。此時續流二極體VD導通，L上的感應電動勢與U I 串聯，儲存在L中的磁場能量轉化為電能，以超過U I 的電壓向負載提供電流，並對輸出濾波電容C進行充電。電感電流I L 為電容充電電流I 2 和負載電流I O 的總和。
小貼示
升壓式變換器是在功率開關管關斷時向負載傳輸能量，屬於反激型變換器。
升壓式DC/DC變換器的電壓及電流波形如圖2-2-3所示。PWM表示脈寬調製波形，t ON 為功率開關管VT的導通時間，t OFF 為功率開關管VT的關斷時間。T為開關周期。U C 為功率開關管VT的集電極電壓波形。I C 為VT的集電極電流波形。I F 為升壓二極體VD的電流波形，I L 為電感電流波形。可以看出，功率開關管VT導通時，其集電極電壓U C 為零；在VT關斷時，其集電極電壓U C 等於輸出電壓U O 。在功率開關管VT導通期間，電感電流線性增加；在VT關斷期間，電感電流線性減小。電感電流I L 是由VT的集電極電流I C 和升壓二極體VD的電流I F 疊加形成的。
圖2-2-3升壓式DC/DC變換器具有以下特點。
① 輸出電壓U O >U I ，故稱之為升壓式變換器。U O 與U I 的關係為U O =U I /(1-D)，通過控制佔空比D的大小就能改變輸出電壓。
② 輸出電壓U O 與輸入電壓U I 的極性相同。
③ 功率開關管VT承受的最大電壓U CE =U O 。
④ 功率開關管VT的集電極最大電流I C =I O /(1-D)。
⑤ 升壓二極體VD的平均電流I F =I O 。
⑥ 升壓二極體VD承受的反向電壓U R =U O 。
升壓式DC/DC變換器的集成電路產品有LM2577、MAX1599和LT3467等。