降壓穩(wěn)壓器采用高功率負(fù)相-5V電源

將降壓型開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換器IC配置為逆變器可產(chǎn)生高效、高功率、-5V電源，能夠輸出高達(dá)4.5A （12V輸入）或3.2A （5V輸入）的電流?？梢孕薷碾娐芬蕴峁┢渌妷弘娖?。

介紹

將降壓型開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換器 IC 配置為逆變器（圖 1）可產(chǎn)生高效、高功率 -5V 電源，能夠輸出高達(dá) 4.5A（12V 輸入）或 3.2A（5V 輸入）的電流。隨著元件值的變化，電路可以提供其他電壓。

圖1.將此高功率DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器配置為逆變器，可從4V輸入產(chǎn)生5.5A/-12V電流，或從3V輸入產(chǎn)生2.5A/-5V電流。

傳統(tǒng)的反相電源使用 p 溝道 MOSFET 進(jìn)行開(kāi)關(guān)（圖 2）。這種配置在較低電流下效果很好，但在 2A 左右以上使用有限，具體取決于輸入和輸出電壓電平以及所使用的 p 溝道 MOSFET。將標(biāo)準(zhǔn)降壓電路（圖3）與圖1進(jìn)行比較，可以看到圖1中的轉(zhuǎn)換器“輸出”接地，（過(guò)去）地變?yōu)?5V輸出。

圖2.這種傳統(tǒng)的反相電源使用效率較低的p溝道MOSFET。

圖3.圖1中的U1通常用作高功率降壓轉(zhuǎn)換器。

由于 n 溝道 MOSFET 的導(dǎo)通電阻通常低于同類 p 溝道器件的導(dǎo)通電阻，因此具有 n 溝道 MOSFET 的電源通常以更高的效率提供更多電流。然而，要導(dǎo)通，n溝道MOSFET需要比其源極（通常是電源電壓）高約4V的柵極電壓。幾種高功率降壓轉(zhuǎn)換器包括用于產(chǎn)生高柵極電壓的小電荷泵（與圖2中的D10和C1相當(dāng)）。

圖1電路通過(guò)將高功率降壓轉(zhuǎn)換器（U1）重新配置為逆變器，以利用其全n溝道MOSFET設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了高輸出電流和高效率。90.12V 輸入、-35.5V 輸出和 02.4A 負(fù)載時(shí)效率為 7%，84.4V 輸入、-56.5V 輸出和 02.3A 負(fù)載時(shí)效率為 3%。通過(guò)更改R5和/或R2的值，可以輕松適應(yīng)-2.3V應(yīng)用。（在-5.2V工作會(huì)對(duì)最大輸出電流產(chǎn)生很小的損失。

輸入和輸出紋波電壓與輸入和輸出電容器的等效串聯(lián)電阻（ESR）直接相關(guān)，因此應(yīng)仔細(xì)選擇這些電容器。電路布局也非常重要（與所有DC-DC轉(zhuǎn)換器一樣）。您可以考慮ADI公司的評(píng)估板（MAX1636EVKit），其中包括一塊布局優(yōu)化的小型電路板和MAX1636工作所需的所有元件。由于EVKit的布局與圖1中的布局相似，因此可以作為該設(shè)計(jì)思路的粗略布局指南。

審核編輯：郭婷