大多数电源设计人员都知道怎样把较高电压转换到较低电压(降压转换器)或把较低电压转换到较高电压(升压转换器)。但如果要生成不同极性的电压又当如何呢?这类电源设计并不常见,但对各种工业、音频以及 RF 应用来说极为必要。
从正极生成负电压有几种不同方法。您可使用任何类型的隔离转换器(反激、正激等)或升降压转换器。
在使用隔离转换器时,GND 被隔离,设计人员可根据设计需要随意连接负载。在使用非隔离拓扑生成该负电压时,升降压转换器(图 1)最便捷。
图 1:升降压转换器的简单原理图
非隔离拓扑的挑战在于如何在负输出电压和控制信号之间建立关联。可使用放大器或晶体管创建电平转换器,不过还有更低成本、更便捷的方法。您可使用任何通用降压转换器 IC,将该 IC 按一定配置连接起来,就可解决该挑战。
图 2 —
这种配置的思路是把输出电感器连接至 GND(而非降压转换器中的 VOUT)。控制 IC 上的接地连接可连接至 -VOUT,允许该 IC 随输出电压浮动负电压。在相同的参考电平 –VOUT 端提供该 IC,可轻松连接反馈,实现输出稳压。
在使用这种方法确保控制 IC 与功率级组件免遭损坏时,需要注意一些问题。控制 IC 和功率组件的额定电压应不低于输入与负输出电压之和。此外,功率器件与电感器的额定电流应大于输入或输出。值得一提的是任何降压转换器 IC 都可用于该拓扑:同步、非同步、集成型 FET 或外部 FET。
由于使用这些设计的频率比使用典型降压或升压转换器的频率低,因此它们一直在 PowerLab 上深受亲睐。以下是部分我们最喜欢用于生成不同极性电压的设计方案:
PMP2768:11 至 15V 输入,9A 电流下为 -3.3V,同步升降压
PMP3143:10 至 18V 输入,0.5A 电流下为 -15V,同步升降压
PMP6867:9 至 32V 输入,1.5A 电流下为 -28V,LED 驱动器
PMP7330:8 至 14V,0.1A 电流下为 -12V,集成型 FET
PMP8298:8 至 14V,15A 电流下为 -4.35V,大功率同步升降压
总而言之,无需对负电源感到不爽!这些负输出电压电源可通过简单调整普通降压转换器进行处理。
责任编辑:haq
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