作者：Victor Khasiev

工業(yè)、汽車、IT和網(wǎng)絡(luò)公司是電源電子、半導(dǎo)體、器件和系統(tǒng)的主要購(gòu)買者與消費(fèi)者。這些公司使用各種可用的DC-DC轉(zhuǎn)換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，采用不同形式的降壓、升壓和SEPIC結(jié)構(gòu)。理想情況下，這些公司會(huì)針對(duì)每個(gè)新項(xiàng)目使用專門的控制器。然而，采用新芯片需要大量投資，因?yàn)楸仨毣ㄙM(fèi)很多時(shí)間和成本來(lái)測(cè)試新器件是否符合汽車標(biāo)準(zhǔn)，以及驗(yàn)證其在特定應(yīng)用、條件和設(shè)備中的功能。顯然，為了降低開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)成本，不同應(yīng)用應(yīng)采用已經(jīng)過(guò)批準(zhǔn)和驗(yàn)證的控制器。用于生成電源的最常用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是降壓轉(zhuǎn)換器。但是，這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)僅限于從高于輸出的輸入電壓產(chǎn)生正輸出。當(dāng)輸入電壓低于輸出電壓時(shí)，不能直接利用它來(lái)產(chǎn)生負(fù)電壓或提供穩(wěn)定的輸出。產(chǎn)生輸出的這兩個(gè)方面在汽車電子中均很重要，因?yàn)樾枰?fù)電壓來(lái)為放大器供電，或者當(dāng)輸入電壓軌顯著降低時(shí)，在冷起動(dòng)的情況下整個(gè)系統(tǒng)必須連續(xù)正常工作。本文詳細(xì)介紹了在SEPIC、Cuk和升壓轉(zhuǎn)換器中使用簡(jiǎn)單降壓控制器的方法。

從公共輸入軌產(chǎn)生負(fù)電壓和正電壓

圖1顯示了基于單個(gè)降壓控制器（具有兩路輸出）的雙極性電源設(shè)計(jì)。為了最大限度地利用該芯片，必須使用一路輸出來(lái)產(chǎn)生正電壓，使用第二路輸出來(lái)產(chǎn)生負(fù)電壓。此電路的輸入電壓范圍為6 V至40 V。

VOUT1產(chǎn)生10 A、3.3 V的正電壓，VOUT2產(chǎn)生3 A、-12 V的負(fù)電壓。兩路輸出均由U1控制。第一路輸出V OUT1是簡(jiǎn)單的降壓轉(zhuǎn)換器。第二路輸出的結(jié)構(gòu)更復(fù)雜一些。V OUT2相對(duì)于GND為負(fù)，故使用差分放大器U2來(lái)檢測(cè)負(fù)電壓并將其調(diào)整為0.8 V基準(zhǔn)電壓。在這種方法中，U1和U2均以系統(tǒng)GND為基準(zhǔn)，這大大簡(jiǎn)化了電源的控制和功能。如果需要其他輸出電壓，以下表達(dá)式有助于計(jì)算RF2和RF3的電阻值。