寬范圍負輸入電壓下工作的升壓變換器

寬范圍負輸入電壓下工作的升壓變換器

　　
　　圖1，只要將其地引腳用作負電壓輸入，升壓變換器就可以高效地產生一個正輸出電壓。
　　假設一項設計需要正電壓，但卻只有負電壓源可供使用。在圖1所示電路中使用一塊標準升壓變換器IC，你就能高效地由一個負電壓源產生一個正電壓。升壓變換器產生的輸出電壓高于輸入電壓。由于輸出電壓（本例中為5V）高于負輸入電壓的地電平，所以該電路并不違反升壓變換器原則。圖1所示電路使用EL7515，這是一個標準的升壓變換器。變換器IC的接地腳連接到負輸入電源上。地線就成了“正”的輸入電源。VOUT=-VFB(R2/R1)=-1.33V(37.5kΩ/10kΩ)=-5V。PNP晶體管Q1和Q2構成了一個轉換器，將5V輸出電壓（對地）轉換成相對于負輸入的反饋電壓。兩只晶體管也能減少溫度變化和電壓下降的影響。當負輸入電壓下降時，Q2的電流逐漸高于Q1的電流，造成晶體管補償失配。
　　
　　圖2，在整個負電壓輸入范圍內，電源穩壓精度為±40mV。
　　
　　圖3，在整個輸出電流范圍內，輸出電壓變動小于14mV。
　　為了達到最佳的電源穩壓精度，你應該在加上標稱輸入電壓的情況下使Q1和Q2以相同的電流工作。圖2示出了電源調穩壓結果。最大輸出-輸入電壓差必須在升壓變換器內部功率FET的漏-源極電壓(VDS)以內。對EL7515來說，最大VDS為18V。要得到5V輸出，最小（最大負值）輸入電壓為-12V。1V安全裕度可補償二極管D1壓降和功率FET漏極的任何電壓脈沖。圖3示出了負載穩壓測試結果。最大輸出電流是輸入-輸出電流比和升壓變換器電流極限設定值的函數。如圖4所示，這個電路在輸出為200mA時的效率超過80%。
　　
　　圖4，在中等輸出電流下（200mA），該電路的最大效率為81%。
　　
　　
　　
　　

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