简介
工业、轿车、IT和网络公司是电源电子、半导体、器材和体系的首要购买者与顾客。这些公司运用各种可用的DC-DC转化器拓扑结构，选用不同办法的降压、升压和SEPIC结构。抱负情况下，这些公司会针对每个新项目运用专门的操控器。可是，选用新芯片需求许多出资，由于有必要花费许多时刻和成原本测验新器材是否契合轿车规范，以及验证其在特定运用、条件和设备中的功用。明显，为了下降开发和规划本钱，不同运用应选用已通过同意和验证的操控器。
用于生成电源的最常用拓扑结构是降压转化器。可是，这种拓扑结构仅限于从高于输出的输入电压发生正输出。当输入电压低于输出电压时，不能直接运用它来发生负电压或供给安稳的输出。发生输出的这两个方面在轿车电子中均很重要，由于需求负电压来为放大器供电，或许当输入电压轨明显下降时，在冷起动的情况下整个体系有必要接连正常作业。本文具体介绍了在SEPIC、Cuk和升压转化器中运用简略降压操控器的办法。
从公共输入轨发生负电压和正电压
图1显现了根据单个降压操控器(具有两路输出)的双极性电源规划。
为了最大极限地运用该芯片，有必要运用一路输出来发生正电压，运用第二路输出来发生负电压。此电路的输入电压规模为6 V至40 V。VOUT1发生10
A、3.3 V的正电压，VOUT2发生3 A、-12
V的负电压。两路输出均由U1操控。榜首路输出VOUT1是简略的降压转化器。第二路输出的结构更杂乱一些。VOUT2相关于GND为负，故运用差分放大器U2来检测负电压并将其调整为0.8
V基准电压。在这种办法中，U1和U2均以体系GND为基准，这大大简化了电源的操控和功用。假如需求其他输出电压，以下表达式有助于核算RF2和RF3的电阻值。
图1.LTC3892的电气原理图，可发生正负电压。VOUT1为10 A、3.3 V，VOUT2为3 A、-12 V。
VOUT2电源系选用Cuk拓扑结构，相关技能文献中对此有广泛介绍。为了解电源系元件上的电压，需求运用以下根本公式。
VOUT2功率曲线如图2所示。这种办法的LTspice®仿真模型拜见此处。在本例中，LTC3892 转化器的输入为10 V至20 V。输出电压为10
A、+5 V和5 A、-5 V。
图2.14 V输入电压时负输出的功率曲线。
从动摇输入轨发生安稳电压
图3所示转化器的电气原理图支撑两路输出：VOUT1为10A、3.3 V，VOUT2为3 A、12 V。输入电压规模为6 V至40
V。VOUT1以相似办法创立，如图1所示。第二路输出是SEPIC转化器。与上面的Cuk相同，该SEPIC转化器根据非耦合的双分立电感解决方案。分立扼流圈的运用明显扩展了可用磁性材料的规模，这关于本钱灵敏型器材非常重要。
图3.SEPIC结构的LTC3892在降压运用中的电气原理图。
图4和图5显现了该转化器在电压下降和到达尖峰时(例如在冷起动或电源堵截时)的功用。轨电压VIN环绕相对标称值12
V下降或上升。可是，VOUT1和VOUT2均处于稳压状况，为要害负载供给安稳的电源。双电感SEPIC转化器能够轻松从头衔接成单电感升压转化器。
图4.轨电压从14 V降至7 V，VOUT1和VOUT2均处于稳压状况。
图5.轨电压从14 V升至24 V，但VOUT1和VOUT2均处于稳压状况。
相关LTspice仿真模型拜见此处。它显现LTC3892转化器的输入为10 V至20 V。输出电压为10 A、+5 V和5 A、-5 V。
定论
本文介绍了根据降压操控器构建双极性和双输出电源的办法。这种办法支撑在降压、升压、SEPIC和Cuk拓扑中运用相同的操控器。这关于轿车和工业电子供货商来说非常重要，由于一旦通过核准，他们便可根据同一操控器规划出供给各种输出电压的电源。
Victor Khasiev
Victor Khasiev
[victor.khasiev@analog.com]是ADI公司高档运用工程师。Victor在沟通-直流和直流-直流转化电源电子方面具有丰厚的经历。他具有两项专利，并撰写了多篇文章。这些文章触及ADI半导体器材在轿车和工业运用中的运用，包含升压、降压、SEPIC、正到负、负到负、反激式、正激式转化器和双向备用电源。他的专利与高效功率因数校对解决方案和先进栅极驱动器有关。Victor乐于为ADI公司客户供给技能支撑，回答有关ADI公司产品、电源原理图规划和验证、印刷电路板布局、毛病排查以及终究体系测验的问题。
