5 反向降压/升压变换器

这章呢我跟大家介绍一下 这个反极性的升降压变换器 那么跟我们前面提到的那个 升降压变换器的一个最大区别 就是说它能够实现一个极性的相反 也就是说它能够把输出电压变化为 跟输入电压极性相反的一个变换器 那么它呢是一个很典型的 一个反激类型的一个拓扑 比较非常地接近一个 一比一匝比的一个反激变换器 同时呢它的那个输入跟输出电压 它那个纹波电流它都是比较大 都是那种属于脉冲式的纹波电流 所以说这个拓扑的话 它的输入输出都需要有一个比较大的 滤波电路来把这个纹波电流给滤除掉 同时呢我们需要考虑到我们这个 反极性的那个 Buck Boost 变换器呢 它的那个主管在关断的时候 它上面的那个电压会是那个 输入电压加上输出电压的一个绝对值 所以说我们在选择这个主管的耐压的时候 要考虑到它的一个绝对值的一个耐压值 是输入加上输出电压 那么在这种应用的话 我们可以把它应用在两种场合 一种是能够把一个输入是正的电压 转化为一个输出是负的电压 那么这种应用的话就类似于可以 把一个简单的一个 Buck 的一个电路 然后通过改变这个 Buck 电路的一个参考点 就是把它改变为输出端的一个负端 然后就可以很简单的实现输出端的极性相反 这个我们在后面的一个章节里面 会做一个比较详细的介绍 那么另外一种场合应用的话 就是说它能够把一个负的输入电压 转化为一个正的输出电压 那么这个根据一个比较对偶的一个原理的话 我们可以用一颗 Boost 的一个变换器 然后呢把这个把它的参考点 接到我们输出端的一个正的一个点 那么就可以实现一个 把一个负电压转化为一个正的输出电压 同样的话因为我们的参考点的一些变化 所以说我们的控制器 我们的控制器的话就需要考虑到 在这种情况下需要耐受输入电压 加上输出量的一个绝对值的一个情况 所以我们在做一个控制器选择的时候 要考虑这个它的一个耐压情况的一个选择 那么对于一些功率比较大的场合 跟我们之前的提到的一些因素刺激下 在功率比较大的场合因为电流比较大 如果我们依然是使用 这种二极管来做一个整流的话 那么在二极管上所产生的 一个导通损耗会比较大 所以在一些功率比较大的场合 我们依然会建议用一个 同步整流管来替代一个二极管 以使得我们的那个效率 来达到一个最优的一个效果 那么这里呢是它的一个反极性的 一个 Buck Boost 的变换器的一个功率电路图 我们可以看到第一个绿色这个环路呢 它就代表 Q1它是，就是主管它开通的时候 当主管开通的时候呢 输入电压会通过 Q1直接加到 L1上 那么就是迫使 L1呢是上正下负的一个电压 然后电流也是由上往下流 那么这个时候呢如果 Q1关断了之后 我们就进入了一个续流的阶段 Q1关断之后呢在 L1上 会产生一个反极的电压 也就会变成一个下正上负的一个电压 同时呢电感电流呢要保持一个 只保持跟之前的一个流动方向是一致的 也就是电感电流会依然是从上往下流 这个时候呢电感电流就会沿着这个红色的这个圈 然后做一个续流的一个过程 那么我们就可以看到 根据这个反激的那个电压的一个极性来看 这里的话我们在输出上的 这个跟输入端共地的这一端呢 它这个电压会比我们这一端， D1这端 这个阳极这端的电压呢它那个电压会要高 所以这个时候我们可以看到输出的电压的极性 也就是会变成下正上负的一个极性 也就说实现了由输出电压跟输入电压 一个反极性的一个效果 所以我们根据这个 L1上在开通 跟关断时间的一个伏秒平衡的一个原则 我们也可以计算出这个 输入输出电压它的之间的一个关系 也就是输出电压会等于输入电压 乘以一个 Ton 除以 Toff 时间 但是我们要注意到这里会有一个负号 也就是代表了我们输出电压 跟输入电压是反极性的 那么这里呢，它是我们 这个主管上的一个纹波电流 也就是说我们可以看到主管上的纹波电流呢 它是只有在它主管开通这个这段时间 才会有一个逐渐上升的一个过程 那么当它关断之后呢 主管上是不会有电流流过的 同样的话我们对于那个输出端 也就是续流管 D1上的一个电流 也就是说 D1上的电流它只会在 它续流这个电路的时候才会有电流流过 而它没有续流的时候 也就是在主管开通的时候 它也是没有电流流过的 那么这两个电流的波形呢 分别代表了这个就是输入电流的一个值 这里是一个输出电流的一个值 所以说我们可以看到这个输入电流跟输出电流 它们的纹波电流都很大 这也就是说我们之前提到的 输入输出那个纹波电流都很大 所以要需要加一个比较大的一个滤波电路 才能够把这两个纹波电流给滤除掉