在許多應(yīng)用中，需要進(jìn)行升壓和降壓轉(zhuǎn)換。例如，有時(shí)輸入電壓范圍為6 V至24 V，而需要輸出的電壓為12 V。傳統(tǒng)的寬范圍電源必須能夠進(jìn)行此類(lèi)電壓轉(zhuǎn)換。

利用基于變壓器的不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)升壓和降壓轉(zhuǎn)換，例如反激式穩(wěn)壓器、單端初級(jí)電感轉(zhuǎn)換器(SEPIC)拓?fù)浜退?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E5%BC%80%E5%85%B3/">開(kāi)關(guān)降壓-升壓拓?fù)洹?/p>

四開(kāi)關(guān)降壓-升壓是一種非常精巧的架構(gòu)。它需要四個(gè)開(kāi)關(guān)，但只需要一個(gè)電感。圖1為該電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。線圈始終由四個(gè)開(kāi)關(guān)控制，從而實(shí)現(xiàn)向下轉(zhuǎn)換的降壓開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器或向上轉(zhuǎn)換的升壓開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器。轉(zhuǎn)換效率非常高，而且此類(lèi)電路的應(yīng)用相當(dāng)簡(jiǎn)單。

圖1. 四開(kāi)關(guān)降壓-升壓電壓轉(zhuǎn)換架構(gòu)

開(kāi)關(guān)模式降壓-升壓轉(zhuǎn)換器以一定的開(kāi)關(guān)頻率工作，會(huì)在電壓轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部走線中產(chǎn)生脈沖電流。在輸入電壓高于所需輸出電壓的降壓模式下，脈沖電流位于輸入側(cè)；而在輸入電壓低于所需輸出電壓的升壓模式下，脈沖電流位于輸出側(cè)。這些脈沖電流會(huì)引起脈沖磁場(chǎng)，從而造成電磁干擾(EMI)。

Silent Switcher技術(shù)已可用于設(shè)計(jì)具有出色電磁兼容性(EMC)行為的開(kāi)關(guān)模式電源轉(zhuǎn)換器。該技術(shù)將脈沖電流的傳導(dǎo)路徑分成兩條，每條路徑都具有高度的對(duì)稱(chēng)性。這使得脈沖電流的幅度減半，并且對(duì)稱(chēng)性在很大程度上抵消了所產(chǎn)生的磁場(chǎng)。圖2為該技術(shù)在降壓-升壓控制器中的應(yīng)用。紅色部分為脈沖電流的路徑，對(duì)稱(chēng)排列使其磁場(chǎng)相互抵消。

圖2. Silent Switcher技術(shù)應(yīng)用示例，能夠抵消脈沖電流路徑的磁場(chǎng)

圖2總共包含8個(gè)開(kāi)關(guān)晶體管?；赟ilent Switcher技術(shù)的降壓-升壓電路僅需要四個(gè)開(kāi)關(guān)，就像常規(guī)降壓-升壓拓?fù)湟粯印D2中額外增加的開(kāi)關(guān)是為了清晰展示對(duì)稱(chēng)的脈沖電流路徑。

降壓-升壓穩(wěn)壓器和Silent Switcher技術(shù)的結(jié)合，讓開(kāi)發(fā)具有出色EMC行為的上/下變頻器成為可能。為了進(jìn)一步改善EMC行為，有些穩(wěn)壓器集成了去耦電容，這便是Silent Switcher 2穩(wěn)壓器。

圖2中，相關(guān)電容已經(jīng)與集成電路一起集成到 LT8350S等器件中。與使用外部去耦電容的器件相比，其脈沖電流路徑中的寄生效應(yīng)更小，因此進(jìn)一步降低了電磁輻射騷擾。使用外部耦合電容的版本是 LT8350。

圖3為采用了LT8350S降壓-升壓開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的電路。該器件可承載高達(dá)6 A的開(kāi)關(guān)電流，輸入電壓范圍為3 V至40 V。為了進(jìn)一步降低所產(chǎn)生的EMI，可以選擇使用展頻(SSFM)。圖3中的電路為帶有外部電路的 LTspice?仿真模型，用戶(hù)可以免費(fèi)使用。

圖3. 采用高集成度LT8350S的Silent Switcher降壓-升壓ESC

降壓-升壓開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器適用于需要升壓和降壓的電壓轉(zhuǎn)換電路。ADI公司推出的新型集成電路（如LT8350S）讓開(kāi)發(fā)人員可以利用Silent Switcher技術(shù)實(shí)施此拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，從而設(shè)計(jì)具有超高EMC的開(kāi)關(guān)模式電壓轉(zhuǎn)換器。