ZHCAD84 October 2023 LMR36506
有關(guān)如何在 Fly-Buck-Boost 拓?fù)渲惺褂媒祲恨D(zhuǎn)換器的基礎(chǔ)知識(shí),請(qǐng)參閱圖 1-1。此圖左側(cè)展示了標(biāo)準(zhǔn)降壓轉(zhuǎn)換器,而右側(cè)展示了如何在 Fly-Buck-Boost 拓?fù)渲惺褂脴?biāo)準(zhǔn)降壓轉(zhuǎn)換器。
為了實(shí)現(xiàn)此設(shè)計(jì),降壓轉(zhuǎn)換器首先要轉(zhuǎn)換為反相降壓/升壓拓?fù)洹<t色框展示了所需的修改。第一步需要互換降壓轉(zhuǎn)換器輸出端的 VOUT 和 GND 標(biāo)簽或符號(hào)。需要一個(gè)額外的旁路電容器 (Cbyp) 來(lái)繞過(guò)降壓轉(zhuǎn)換器 IC U1 電源電壓。肖特基二極管 D3 避免了 U1 在啟動(dòng)期間因 Cbyp 充電電流而承受過(guò)大應(yīng)力的可能性。對(duì)于直接參考的信號(hào),或者通過(guò)普通降壓轉(zhuǎn)換器中接地的電阻器或電容器參考的信號(hào),需要特別小心。例如,對(duì)于 U1 的 GND-、FB-、EN-/UVLO-、PG-、RT 和 VCC 引腳,這些信號(hào)需要在 neg VOUT 的反相降壓/升壓轉(zhuǎn)換器中參考。可施加于反相降壓/升壓轉(zhuǎn)換器的輸入電壓小于可施加于同一降壓轉(zhuǎn)換器的輸入電壓。這種關(guān)系是因?yàn)?IC 的 GND 引腳連接到負(fù)輸出電壓 Neg VOUT。因此,轉(zhuǎn)換器 IC U1 兩端的輸入電壓為 VIN + |Neg VOUT|。
下一步是通過(guò)添加綠色所示的元件和連接,將反相降壓/升壓轉(zhuǎn)換為所需的 Fly-Buck-Boost 拓?fù)洹_@些連接是現(xiàn)有電感器 (L1) 上的第二繞組 (L2)、整流肖特基二極管 (D1)、輸出電容器 (C1) 和鉗位齊納二極管 (D2)。兩個(gè)繞組 L1 和 L2 最好具有相同的匝數(shù),從而形成匝數(shù)比為 1:1 的耦合電感器。大多數(shù)電感器制造商都以現(xiàn)成產(chǎn)品的形式提供此類電感器配置。轉(zhuǎn)換器導(dǎo)通期間 L1 存儲(chǔ)的能量會(huì)在關(guān)斷期間由 L1 和 L2 通過(guò) U1 的低側(cè) FET 和肖特基二極管 D1 釋放到輸出電容器 C2 和 C1。由于繞組的匝數(shù)比為 1:1,L1 和 L2 在關(guān)斷期間具有相同的電壓,從而使非穩(wěn)壓正輸出電壓 (Pos VOUT) 與穩(wěn)壓良好的負(fù)輸出電壓 (Neg VOUT) 實(shí)現(xiàn)良好匹配。Pos VOUT 的其余容差是由于 Pos VOUT 上中等至最大輸出電流條件下 D1 的正向壓降造成的,其中壓降與溫度和負(fù)載有關(guān)。在 Pos VOUT 上的輸出電流非常低時(shí),由于不可避免的尖峰導(dǎo)致峰值整流,該電源軌會(huì)略有上升。后一種行為由鉗位齊納二極管 D2 處理,其中二極管的齊納電壓略大于預(yù)期為 Pos VOUT 的最大標(biāo)稱電壓。