开关电流与输入输出电流关系-1
发表时间：2025-04-23 浏览次数：1
引言
在电源芯片的规格书中，我们常常会遇到这样一个参数：Switch Current Limit，
翻译过来就是“开关电流限值”，常有些人误认为这就是输出电流限值。那么什么
是开关电流？开关电流与输入输出电流有什么关系，知道了开关电流限值，我们怎
么确定最大输入、输出电流呢？
第一个问题很好回答，开关电流就是流过开关管的电流。但第二个问题就比较
复杂了，不同的拓朴结构，他们三者之间的关系也是不同的。
本次我们先讨论一下 BOOST 升压结构下，三者之间的关系。
BOOST 结构的工作原理及波形
BOOST 结构简单原理图见图 1，工作时各点的电压电流波形见图 2。
不考虑上电时的情形，仅考虑稳定工作时，情况如下：
当开关管 Q 导通时（开关管电压为 0），电感 L 相当于一端接 VIN，另一端通过开关管接到
GND。此时，VIN 给电感充电（电感电压左正右负），电感电流上升，由于开关管串联在回路
中，故此段时间，开关管Q 电流等于电感 L 电流，同时此过程续流二极管 D 反偏，故二极管
上无电流。
当开关管 Q 关断时，由于电感电流不能突变，电感电压变为左低右高，此时有
VIN+VL=VOUT，（VL 为电感 L 上电压差），故开关管 Q 关断时承受的电压为 VOUT。
此时由于电感给COUT电容及负载供电，电流逐渐减小，又由于电感与续流二极管 D 串联，
故流过肖特基的电流等于电感放电电流，同时由于开关管 Q 关断，故开关管 Q 的电流为 0。
开关电流与输入、输出电流的关系
通过上面的分析，我们知道，对于 BOOST 电路，电感始终与 VIN 串联在一起，也就是说，
电感的平均电流等于输入电流；同时，上面的分析也可以得出，流过开关管的最大电流等于
电感的最大电流。故，BOOST 结构电路的开关电流与输入端电流直接相关。
由于电感上电流有一定的纹波（纹波大小与电感的感量有关），在实际选型时，要求系
统输入电流小于开关电流限值，并留有一定的余量（考虑到电感感量及功率问题，通常我们
建议留 1 倍的余量，即开关电流限值为 5A 时，输入端电流不超过 2.5A）。通过输入端电
流，可以推算出输入功率，也就可以进一步推算出最大的输出电流；由于输出电压大于输
入电压，所以输出电流肯定小于输入电流。
综上：实际应用中开关电流（ISW）大于输入电流（IIN），输入电流（IIN）大于输出电流（IOUT）。
实例
以 CXLE8605 BOOST 结 构为例， 计算 12V 输入，24 V 输出 时，推算 CXLE8605 能做到的
最大输 出电流 值？（CXLE8605 开关电 流限值 5A）。
开关电流 限值为 5A，留 1 倍的余量 时，推 荐最大 输入 电流：5 A/ 2 = 2.5 A
则输入端 功率：2.5A * 12V = 30 W
按效率 90 %计 算，输 出端 功率 30 W *0 . 9 = 27 W
输出端电 流：27 W/24 V= 1. 125A
元器件选 型时注 意事项 ：
输入电流平 均值 为 2.5 A，电感续流能力至少按照1.5倍选 取， 即2.5 A* 1 .5= 3 .75，选用续流
能力4A， 感量47uH的铁硅铝材质电感 ；流过肖特基的峰值电流与电感峰值电流相同， 肖特基可以选
用电流能力5A，耐压 40 V，SMC封装， 如B540C。
由于功率较大， 要做好 系统散热处理 。
在电源芯片的规格书中，我们常常会遇到这样一个参数：Switch Current Limit，
翻译过来就是“开关电流限值”，常有些人误认为这就是输出电流限值。那么什么
是开关电流？开关电流与输入输出电流有什么关系，知道了开关电流限值，我们怎
么确定最大输入、输出电流呢？
第一个问题很好回答，开关电流就是流过开关管的电流。但第二个问题就比较
复杂了，不同的拓朴结构，他们三者之间的关系也是不同的。
本次我们先讨论一下 BOOST 升压结构下，三者之间的关系。
BOOST 结构的工作原理及波形
BOOST 结构简单原理图见图 1，工作时各点的电压电流波形见图 2。
不考虑上电时的情形，仅考虑稳定工作时，情况如下：
当开关管 Q 导通时（开关管电压为 0），电感 L 相当于一端接 VIN，另一端通过开关管接到
GND。此时，VIN 给电感充电（电感电压左正右负），电感电流上升，由于开关管串联在回路
中，故此段时间，开关管Q 电流等于电感 L 电流，同时此过程续流二极管 D 反偏，故二极管
上无电流。
当开关管 Q 关断时，由于电感电流不能突变，电感电压变为左低右高，此时有
VIN+VL=VOUT，（VL 为电感 L 上电压差），故开关管 Q 关断时承受的电压为 VOUT。
此时由于电感给COUT电容及负载供电，电流逐渐减小，又由于电感与续流二极管 D 串联，
故流过肖特基的电流等于电感放电电流，同时由于开关管 Q 关断，故开关管 Q 的电流为 0。
开关电流与输入、输出电流的关系
通过上面的分析，我们知道，对于 BOOST 电路，电感始终与 VIN 串联在一起，也就是说，
电感的平均电流等于输入电流；同时，上面的分析也可以得出，流过开关管的最大电流等于
电感的最大电流。故，BOOST 结构电路的开关电流与输入端电流直接相关。
由于电感上电流有一定的纹波（纹波大小与电感的感量有关），在实际选型时，要求系
统输入电流小于开关电流限值，并留有一定的余量（考虑到电感感量及功率问题，通常我们
建议留 1 倍的余量，即开关电流限值为 5A 时，输入端电流不超过 2.5A）。通过输入端电
流，可以推算出输入功率，也就可以进一步推算出最大的输出电流；由于输出电压大于输
入电压，所以输出电流肯定小于输入电流。
综上：实际应用中开关电流（ISW）大于输入电流（IIN），输入电流（IIN）大于输出电流（IOUT）。
实例
以 CXLE8605 BOOST 结 构为例， 计算 12V 输入，24 V 输出 时，推算 CXLE8605 能做到的
最大输 出电流 值？（CXLE8605 开关电 流限值 5A）。
开关电流 限值为 5A，留 1 倍的余量 时，推 荐最大 输入 电流：5 A/ 2 = 2.5 A
则输入端 功率：2.5A * 12V = 30 W
按效率 90 %计 算，输 出端 功率 30 W *0 . 9 = 27 W
输出端电 流：27 W/24 V= 1. 125A
元器件选 型时注 意事项 ：
输入电流平 均值 为 2.5 A，电感续流能力至少按照1.5倍选 取， 即2.5 A* 1 .5= 3 .75，选用续流
能力4A， 感量47uH的铁硅铝材质电感 ；流过肖特基的峰值电流与电感峰值电流相同， 肖特基可以选
用电流能力5A，耐压 40 V，SMC封装， 如B540C。
由于功率较大， 要做好 系统散热处理 。
