反相轉(zhuǎn)換器基礎(chǔ)知識(shí)
　　反相轉(zhuǎn)換器的主要目的是在輸出端提供負(fù)電壓。除了此功能之外，極性反相拓?fù)鋵?duì)于供電負(fù)載也非常有用，該負(fù)載相對(duì)于系統(tǒng)地而言與極性無(wú)關(guān)，但由可能高于或低于輸出電壓的輸入電壓供電 [1]。反相拓?fù)渫ǔＪ褂脝蝹€(gè)電感器，不需要任何耦合電容器 [2]。這使得使用更少的組件來(lái)實(shí)現(xiàn)反相拓?fù)?。但是，由于其適用的應(yīng)用范圍較窄，因此與其他基本 DC/DC 轉(zhuǎn)換器拓?fù)湎啾?，它的使用頻率較低。對(duì)于處理較大整流器電流的場(chǎng)景，可以使用同步降壓或同步升壓裝置 [3]。這有助于通過(guò)減少傳導(dǎo)損耗來(lái)提高效率。　　反相轉(zhuǎn)換器的實(shí)現(xiàn)方式有很多種。可以是負(fù)參考，即使用任何降壓器件將正電壓轉(zhuǎn)換為負(fù)電壓。也可以是正參考，即利用任何升壓器件將負(fù)電壓轉(zhuǎn)換為正電壓 [4]。反相轉(zhuǎn)換器拓?fù)涞囊环N具體類(lèi)型是反相降壓-升壓轉(zhuǎn)換器。圖 1 說(shuō)明了降壓拓?fù)?、升壓拓?fù)浜蜆O性反相降壓-升壓拓?fù)洹１娝苤?，它是一種簡(jiǎn)單且低成本的極性反相轉(zhuǎn)換器，功率級(jí)元件很少。它具有元件數(shù)量少、開(kāi)發(fā)復(fù)雜性低的優(yōu)點(diǎn)，可以使用標(biāo)準(zhǔn)高端穩(wěn)壓器集成芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些也是為降壓轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)的。

　　圖 1. 降壓拓?fù)?、升壓拓?fù)浜蜆O性反轉(zhuǎn)降壓-升壓開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換器的電路圖。圖片版權(quán)歸 EETech 所有
　　眾所周知，利用真正的反激式拓?fù)淇梢苑崔D(zhuǎn)輸入電壓的方向，它與傳統(tǒng)的反激式轉(zhuǎn)換器拓?fù)漕?lèi)似，因?yàn)槠淅@組比為 1:1。電流在輸入端和輸出端都是脈沖電流。由于輸出電壓飛回到開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)，因此它被稱為反激式電壓，因此，半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)兩端的電壓應(yīng)力是輸入和輸出電壓的總和?？刂破鲄⒖钾?fù)輸入或輸出；因此，它必須承受輸入和輸出電壓的總和。
　　高級(jí)升降壓轉(zhuǎn)換器工作原理
　　極性反轉(zhuǎn)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器是一種基本的電源轉(zhuǎn)換拓?fù)?。它使用有源開(kāi)關(guān)（通常是 MOSFET）、無(wú)源開(kāi)關(guān)（通常是二極管）和電感器實(shí)現(xiàn)?！　D 2 說(shuō)明了反相降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的工作原理。當(dāng)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)（稱為導(dǎo)通時(shí)間），輸入電壓存在于電感器兩端，迫使電流流向地面。在這種情況下，能量存儲(chǔ)在氣隙中。當(dāng)二極管導(dǎo)通且開(kāi)關(guān)關(guān)閉時(shí)（稱為關(guān)斷時(shí)間），電感器電壓翻轉(zhuǎn)并導(dǎo)致整流器導(dǎo)通。這會(huì)導(dǎo)致輸出端出現(xiàn)負(fù)電壓。導(dǎo)通期間流動(dòng)的電流通常稱為磁化電流，而關(guān)斷期間流動(dòng)的電流稱為反激電流。導(dǎo)通期間存儲(chǔ)在電感器中的能量用于驅(qū)動(dòng)反激電流。

　　圖 2. 電路圖說(shuō)明了反相降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的工作原理。　　該拓?fù)涞膫鬟f函數(shù)可以表示為　

     V輸出=?V輸入.(T開(kāi)/T關(guān))

　　導(dǎo)通時(shí)間與關(guān)斷時(shí)間的比率稱為占空比，用 D 表示。