设计成功的反向降压-升压转换器布局

LM5017系列产品，如降压转换器或可调电源电子元件（IC）能从正VIN导致负VOUT在DC/DC转换器领域是基础知识。乍一看，使用降压可调电源IC反向降压-升压转换器的电路设计图与降压转换器非常相似(图1a和1c）。然而，无论电流和电流是多少，两个电路之间都有很大的区别。

在之前的帖子中，我讨论了VIN范围、VOUT可导出的电流范围和电流IOUT较大值之间的差异。合理布局的差异来自于反向降压-升压转换器与降压整流电路转换电流循环方向的差异。

图1显示了降压转换器与反向降压-升压转换器电源总开关并流的区别。降压转换器(图1a和1b）输入电路-输入电力电容器CIN、高侧电源总开关QH与电子整流器同步QL，传送高di / dt变换电流。导出电路包括同步电子整流器QL、电感器L1.导出电力电容器Cout，电流相对连续。因此，尽管增加输入电流回路区域至关重要，但增加导出电流回路区域并不重要。

图1：降压转换器（a和b）反向降压-升压转换器（c和d）内部变换电流

反向降压-电向降压-升压转换器中的电流电路和降压转换器(图1c和1d）构成元素相同。电子设备包括输入电力电容器CIN、控制FET QH与电子整流器同步QL。电子设备包括同步电子整流器QL、滤波电感器L1.导出电力电容器COUT。然而，在反向降压升压转换器中，输入和导出的电流电路非常高di/dt由于滤波器换子间隔的中间，滤波器电感器从CIN变换至COUT。

由于降压与反向电路设计图纸的相似性，转换电流模式的差异往往被忽视。与降压转换器一样，许多反向降压升压方案的设计和布置只增加了输入电流电路中电路面积的一小部分。从降压到反向降压-升压的转换通常用作再连接VOUT和接地系统引脚。然而，该方法并没有综合考虑不同电流的简单降压和反向降压升压转换器（使用相同的可调稳压电源）IC），会导致这些问题：

图1c和1d所表示的变换电流模式会产生较大的生存电感，在变换节点上会产生较高的峰值，导致以下负面影响：

电源总开关的电流过非增加电流电路，导致更多的电磁干扰（EMI）和噪声。

在反向降压-升压配置中，MOSFET高峰工作标准电压为|VIN VOUT|工作电压高于。

导出电容器的变换电流大于降压转换器中相同的电感器电流（RMS）（热值）值。当导出电容器时，有时没有电流会产生更多。因此，在选择电容器的过程中，方案设计师应尽可能考虑这种高谐波电流VOUT谐波电流和IRMS额定电流电流的要求。图2比较了降压和反向降压-升压转换器导出电容器的谐波电流电流。

图2：降压转换器（a和b）由于电感器一直与导出节点连接，导出滤波装置的谐波电流电流不大。

由于电力电容器电流的不连续性，反向降压升压转换器（c和d）导出滤波装置的谐波电流电流要高得多。

图3显示了如何提高反向降压-升压功率级，以创建更低的功率级di/dt输入和导出回路。图4使用1000V可调压电源同步降压LM5017反向降压-升压功率级布局合理。

图 3.增加功率级电子设备，减少电流电路的变化（a），明确电流回路（b）减少电流回路

图4：采用LM5017同步降压可调电源反向降压-升压转换器布局合理

结论

室内设计师经常使用降压可调电源来创建反向降压可调电源。然而，降压与反向降压电路之间的变换电流存在重要差异。特别是室内设计师应注意出口电容器的选择和变换电流电路的合理布局，以达到较佳的稳定性和噪声特性。