高壓逆變降壓穩(wěn)壓器：功能更多，功率和占板空間更??！

從基于傳感器的設計到功率放大器，電子工業(yè)的許多應用都周期性地面臨著產生負電壓軌的要求。雖然已使用的許多基于變壓器的設計、充電泵等方法都能滿足這一特定要求，但降壓-升壓式(buck-boost) 逆變拓撲結構設計簡單，同時節(jié)省了功率和占板空間。

在許多應用中，電力預算已然緊張，PCB面積常常受到限制，因為客戶在要求縮小方案大小的同時，需要在許多新產品中加入用電量高的功能。使用Buck-Boost逆變拓撲的電源器件可提供一個方案，因此對于系統(tǒng)設計人員非常有價值。

降壓穩(wěn)壓器可被重新配置為使用buck-boost逆變拓撲從正輸入電壓產生負輸出電壓。與降壓穩(wěn)壓器不同的是，buck-boost逆變在“關斷”時間內通過輸出二極管傳輸能量到輸出端。因此，用戶必須記住，平均輸出電流總是小于平均電感電流。設計人員還必須注意，器件基準電壓不再是接地而是為負輸出電壓，這使得器件的有效輸入電壓為VIN+ |VOut|。

電信廠商傾向于采用兩級設計以產生負電壓軌用于氮化鎵(GaN)功率放大器(PA)驅動器。第一級將輸入電壓(通常為48-65V)降至12V，然后是產生-6.5V的第二級。通過使用如安森美半導體的NCP4060A這樣的器件，設計人員可將其合并成一級，將高輸入電壓轉化為負輸出電壓，同時保持高能效，并提供方案用于空間受限的應用。

在采用Buck-Boost拓撲時，需要考慮許多重要的因素和挑戰(zhàn)。安森美半導體的NCP4060A是80V同步降壓穩(wěn)壓器，集成功率FET，可承受達6A的直流負載。這是一個器件提供從高輸入電壓到負輸出電壓轉換的靈活性的很好的例子，只需基于降壓拓撲將Vout與GND互換。

圖1. NCP4060用于Buck-Boost配置

將Buck IC重新配置為buck-boost逆變電路以從正輸入產生負電壓的實施步驟相對簡單，但有一些設計訣竅值得注意和遵循，以強調Buck穩(wěn)壓器和Buck-Boost逆變之間的根本區(qū)別。