降压—升压电源设计中降压控制器的使用

迈肯思工控
发布时间:2019-11-27
    电子电路通常都工作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提供的。如果同时还需要负输出电压,那么在降压—升压拓扑中就可以配置相同的降压控制器。负输出电压降压—升压有时称之为负反向,其工作占空比为 50%,可提供相当于输入电压但极性相反的输出电压。其可以随着输入电压的波动调节占空比,以“降压”或“升压”输出电压来维持稳压。
图 1 显示了一款精简型降压—升压电路,以及电感上出现的开关电压。这样一来该电路与标准降压转换器的相似性就会顿时明朗起来。实际上,除了输出电压和接地相反以外,它和降压转换器完全一样。这种布局也可用于同步降压转换器。这就是与降压或同步降压转换器端相类似的地方,因为该电路的运行与降压转换器不同。
FET 开关时出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一样,平衡伏特-微秒 (V-μs) 乘积以防止电感饱和是非常必要的。当 FET 为开启时(如图 1 所示的 ton 间隔),全部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,这就带来电感的开启时间 V-μs 乘积。FET 关闭 (toff) 期间,电感的电压极性必须倒转以维持电流,从而拉动点侧为负极。电感电流斜坡下降,并流经负载和输出电容,再经二极管返回。电感关闭时V-μs 乘积必须等于开启时 V-μs 乘积。由于 Vin 和 Vout 不变,因此很容易便可得出占空比 (D) 的表达式:D=Vout/(Vout " Vin)。这种控制电路通过计算出正确的占空比来维持输出电压稳压。上述表达式和图 1 所示波形均假设运行在连续导电模式下。
     
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