【48812】开关电源规划秘笈之降压升压规划中降压控制器

来源：乐鱼游戏官网网站入口    发布时间：2024-04-18 11:53:41

  电子电路一般都作业在正稳压输出电压下，而这些电压一般都是由降压稳压器来供给的。假如一起还需要负输出电压，那么在降压升压拓扑中就可以装备相同的降压。负输出电压降压升压有时称之为负反向，其作业占空比为50%，可供给相当于输入电压但极性相反的输出电压。其可以跟着输入电压的动摇调理占空比，以“降压”或“升压”输出电压来保持稳压。

  图5.1显现了一款精简型降压升压电路，以及电感上呈现的开关电压。这样一来该电路与规范降压转换器的相似性就会登时明亮起来。实际上，除了输出电压和接地相反以外，它和降压转换器彻底相同。这种布局也可用于同步降压转换器。这便是与降压或同步降压转换器端相相似的当地，因为该电路的运转与降压转换器不同。

  FET开关时呈现在电感上的电压不同于降压转换器的电压。正如在降压转换器中相同，平衡伏特-微秒(V-s)乘积以避免电感饱满是十分必要的。当 FET为敞开时(如图1所示的ton距离)，悉数输入电压被施加至电感。这种电感“点”侧上的正电压会引起电流斜坡上升，这就带来电感的敞开时刻V-s 乘积。FET封闭(toff)期间，电感的电压极性有必要倒转以保持电流，然后拉动点侧为负极。电感电流斜坡下降，并流经负载和输出电容，再经二极管回来。电感封闭时V-s乘积有必要等于敞开时V-s乘积。因为Vin和Vout不变，因而很简单便可得出占空比(D)的表达式：D=Vout/(VoutVin)。这种控制电路经过计算出正确的占空比来保持输出电压稳压。

  降压升压电感有必要作业在比输出负载电流更高的电流下。其被界说为IL=I/(1-D)，或仅仅输入电流与输出电流相加。关于和输入电压巨细持平的负输出电压(D=0.5)而言，均匀电感电流为输出的2倍。

  风趣的是，衔接输入电容回来端的办法有两种，其会影响输出电容的rms电流。典型的电容布局是在+Vin和Gnd之间，与之相反，输入电容可以衔接在+Vin和V之间。运用这种输入电容装备可下降输出电容的rms电流。但是，因为输入电容衔接至Vout，因而Vout上便构成了一个电容性分压器。这就在控制器开端起效果曾经，在敞开时刻的输出上构成一个正峰值。为了最小化这种影响，最佳的办法一般是运用一个比输出电容要小得多的输入电容，请参见图5.2所示的电路。输入电容的电流在供给dc输出电流和吸收均匀输入电流之间彼此替换。rms 电流电平在最高输入电流的低输入电压时最差。因而，挑选电容器时要多加留意，不要让其ESR过高。陶瓷或聚合物电容器一般是这种拓扑较为适宜的挑选。

  有必要要挑选一个可以以最小输入电压减去二极管压降上电的控制器，并且在运转期间还必定要能接受得住Vin加Vout的电压。FET和二极管还必定要有适用于这一电压规模的额定值。经过衔接输出接地的反应电阻器可完成对输出电压的调理，这是因为控制器以负输出电压为参阅电压。只需精心选取少数组件的值，并稍稍改动电路，降压控制器便可在负输出降压升压拓扑中起到两层效果。