采用降壓型控制器產(chǎn)生負(fù)電壓

引言

負(fù)電壓被用于為汽車信息娛樂系統(tǒng)中數(shù)量越來越多的LCD顯示屏供電。同樣，在工業(yè)和鐵路環(huán)境中，負(fù)電壓軌可滿足儀表和監(jiān)視應(yīng)用的需要。在所有的情況下，負(fù)電壓軌均必須用正電源產(chǎn)生，但是正至負(fù)IC不像降壓型控制器那樣容易獲得。制造商不太可能擁有經(jīng)過測試的合格負(fù)輸出轉(zhuǎn)換器，卻很可能已經(jīng)有了一些經(jīng)過核準(zhǔn)的降壓型控制器，例如LTC3892雙輸出控制器。為避免因測試專用負(fù)輸出轉(zhuǎn)換器招致額外的耗時(shí)和成本，可使用LTC3892雙輸出降壓型控制器以?uk拓?fù)洚a(chǎn)生負(fù)輸出電壓。

雙輸出轉(zhuǎn)換器：–12V/3A和3.3V/10A

LTC3892是一款雙輸出控制器，其中一個(gè)輸出可用于提供一個(gè)正電壓，而另一個(gè)通道則用于產(chǎn)生一個(gè)負(fù)電壓，如圖1所示。這款解決方案的輸入電壓范圍為6V至40V，其中VOUT1等于3.3V(10A)，VOUT2等于–12V(3A)。VOUT1配置為直通式降壓型轉(zhuǎn)換器拓?fù)?，具有功率鏈路組件Q2、Q3、L1，以及輸出濾波電容器。將輸出設(shè)定為3.3V無需在VFB引腳上布設(shè)分壓器(直接連接至輸出)，因?yàn)長TC3892-2具有固定的3.3V或5V輸出(分別通過將VPRG1接地或連接至INTVCC來設(shè)定)。

圖1.一款用于產(chǎn)生正電壓和負(fù)電壓的解決方案。VOUT1為3.3V(10A)，VOUT2為–12V(3A)

VOUT2是一個(gè)負(fù)輸出電壓(相對(duì)于GND)。運(yùn)放U2(LT1797)連線為一個(gè)差分放大器，用于檢測該負(fù)電壓并將其調(diào)整為LTC3892誤差放大器(EA)的0.8V基準(zhǔn)。在這一方法中，LTC3892的EA和這個(gè)運(yùn)放均參考于系統(tǒng)GND，從而簡化了電源控制和功能。用于設(shè)定負(fù)輸出電壓的種子公式為：

VOUT2采用異步?uk拓?fù)?，并包括功率鏈路組件Q1、D1、L2和輸出濾波電容器。?uk拓?fù)湓谄渌夹g(shù)文獻(xiàn)中有廣泛涉及，所以這里就不詳細(xì)介紹了。功率鏈路組件上承受的應(yīng)力可用下面的公式概括：

這款解決方案的評(píng)估采用了DC2727A演示板，圖2示出了VOUT2效率。另外，這種方法在我們LTC3892-2的LTspice?仿真模型中也是可用的。

圖2.在14V輸入時(shí)負(fù)輸出(VOUT2)的效率

結(jié)論

LTC3892是一款通用和靈活的控制器，雖然在表面上是專為同步降壓型轉(zhuǎn)換而設(shè)計(jì)的，但是它也可在?uk拓?fù)渲惺褂?，為汽車、工業(yè)和其他應(yīng)用產(chǎn)生正電壓和負(fù)電壓。