正12V转负12V电路

2014-02-15 10:06:21来源: 互联网

正12V转负12V电路

本电路采用TPS5340降压芯片。


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。
      
                         图 1 降压—升压电感要求平衡其伏特-微秒乘积

有趣的是,连接输入电容返回端的方法有两种,其会影响输出电容的 rms 电流。典型的电容布局是在 +Vin 和 Gnd 之间,与之相反,输入电容可以连接在 +Vin和 "V 之间。利用这种输入电容配置可降低输出电容的rms电流。然而,由于输入电容连接至 "Vout,因此 "Vout 上便形成了一个电容性分压器。这就在控制器开始起作用以前,在开启时间的输出上形成一个正峰值。为了最小化这种影响,最佳的方法通常是使用一个比输出电容要小得多的输入电容,请参见图 2 所示的电路。输入电容的电流在提供 dc 输出电流和吸收平均输入电流之间相互交替。rms 电流电平在最高输入电流的低输入电压时最差。因此,选择电容器时要多加注意,不要让其 ESR 过高。陶瓷或聚合物电容器通常是这种拓扑较为合适的选择。
 
图 2 降压控制器在降压—升压中的双重作用

关键字:12V电路

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2014/0215/article_24160.html
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