Повышающий (boost) и buck-boost

Повышающий преобразователь (boost) делает из низкого напряжения высокое: 3.7 В от лития → 5 В, 5 В → 12 В для мотора.

Идея зеркальна buck: катушка сначала запасает энергию от входа (ключ замкнут), потом ключ размыкается, и ЭДС самоиндукции добавляется к входному напряжению, «заталкивая» ток в выходной конденсатор через диод. Выход всегда выше входа: Vout = Vin / (1 − D).

Пример: 3.7 → 5 В, D ≈ 0.26.

Особенности, из-за которых boost сложнее buck:

— Входной ток больше выходного: при 5 В × 1 А из 3.7 В вход берёт ~1.5 А. Тонкие провода и слабый источник сразу дают просадку.
— Нет защиты от КЗ на выходе по природе: при коротком ключ получает весь ток. Нужна отдельная защита.
— Ток катушки ограничен: если нагрузка просит больше, чем катушка может накопить, выход проседает.
— Выход нельзя отключить полностью: даже при закрытом ключе есть путь через диод, поэтому на выходе всегда Vin − Vd.

Buck-boost (или SEPIC, инвертирующий) умеет и повышать, и понижать: нужен, когда вход гуляет вокруг выхода — например, литий 4.2 → 3.6 В, а нужно стабильные 3.3 В. Такие модули дороже и менее эффективны.

Когда boost оправдан: питание от одной банки лития или 2×AA, питание пьезоизлучателя, подсветки, реле на 12 В от 5 В.

Когда лучше взять buck-boost: вход может быть и выше, и ниже выхода (разряжающийся аккумулятор), и нужна стабильность.

Готовые модули: MT3608 (до 2 А, вход 2–24 В), XL6009, TPS61088. Все они требуют входного конденсатора рядом и не любят длинных проводов.