大多數電源設計人員都知道怎樣把較高電壓轉換到較低電壓(降壓轉換器)或把較低電壓轉換到較高電壓(升壓轉換器)。但如果要生成不同極性的電壓又當如何呢?這類電源設計并不常見,但對各種工業、音頻以及 RF 應用來說極為必要。
從正極生成負電壓有幾種不同方法。您可使用任何類型的隔離轉換器(反激、正激等)或升降壓轉換器。
在使用隔離轉換器時,GND 被隔離,設計人員可根據設計需要隨意連接負載。在使用非隔離拓撲生成該負電壓時,升降壓轉換器(圖 1)最便捷。
圖 1:升降壓轉換器的簡單原理圖
非隔離拓撲的挑戰在于如何在負輸出電壓和控制信號之間建立關聯。可使用放大器或晶體管創建電平轉換器,不過還有更低成本、更便捷的方法。您可使用任何通用降壓轉換器 IC,將該 IC 按一定配置連接起來,就可解決該挑戰。
圖 2 —
這種配置的思路是把輸出電感器連接至 GND(而非降壓轉換器中的 VOUT)。控制 IC 上的接地連接可連接至 -VOUT,允許該 IC 隨輸出電壓浮動負電壓。在相同的參考電平 –VOUT 端提供該 IC,可輕松連接反饋,實現輸出穩壓。
在使用這種方法確保控制 IC 與功率級組件免遭損壞時,需要注意一些問題。控制 IC 和功率組件的額定電壓應不低于輸入與負輸出電壓之和。此外,功率器件與電感器的額定電流應大于輸入或輸出。值得一提的是任何降壓轉換器 IC 都可用于該拓撲:同步、非同步、集成型 FET 或外部 FET。
由于使用這些設計的頻率比使用典型降壓或升壓轉換器的頻率低,因此它們一直在 PowerLab 上深受親睞。以下是部分我們最喜歡用于生成不同極性電壓的設計方案:
PMP2768:11 至 15V 輸入,9A 電流下為 -3.3V,同步升降壓
PMP3143:10 至 18V 輸入,0.5A 電流下為 -15V,同步升降壓
PMP6867:9 至 32V 輸入,1.5A 電流下為 -28V,LED 驅動器
PMP7330:8 至 14V,0.1A 電流下為 -12V,集成型 FET
PMP8298:8 至 14V,15A 電流下為 -4.35V,大功率同步升降壓
總而言之,無需對負電源感到不爽!這些負輸出電壓電源可通過簡單調整普通降壓轉換器進行處理。
責任編輯:haq
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