替代升壓電源的替代電源轉(zhuǎn)換器

　　有其他電源轉(zhuǎn)換拓撲可用于替代升壓轉(zhuǎn)換器。以產(chǎn)生高于輸入電壓的輸出電壓。最常見的是反激式、SEPIC 和降壓升壓轉(zhuǎn)換器。這些轉(zhuǎn)換器不像升壓轉(zhuǎn)換器那樣容易受到短路負載條件的影響。這些轉(zhuǎn)換器是升壓/降壓轉(zhuǎn)換器，這意味著它們可以產(chǎn)生高于或低于輸入電壓的輸出電壓。這種升壓/降壓功能增加了設(shè)計的靈活性，盡管使用這些拓撲的解決方案可能比簡單的升壓轉(zhuǎn)換器效率更低或成本更高。驅(qū)動這些拓撲的許多直流-直流轉(zhuǎn)換器控制器芯片都具有電流模式控制，它具有額外的短路保護級別。這些拓撲本身并不能保護電路免受電路負載的影響，但如果檢測到短路負載，它們可以關(guān)閉以阻止電流流動。一些直流-直流轉(zhuǎn)換器控制器芯片可能包括短路保護，而其他芯片可能需要額外的組件來實現(xiàn)這一點。所有這些拓撲都比升壓轉(zhuǎn)換器更不容易受到損壞。對于特定的設(shè)計，設(shè)計人員需要決定這些拓撲結(jié)構(gòu)中的某一個是否能夠很好地替代升壓轉(zhuǎn)換器。
　　反激式轉(zhuǎn)換器　　反激式轉(zhuǎn)換器是一種升壓/降壓直流-直流轉(zhuǎn)換器。輸入和輸出電壓之間的比率為 \frac{Vout}{Vin} = \frac{N*D){1-D}

　　圖 2 是反激式轉(zhuǎn)換器的簡化示意圖。請注意，如果檢測到短路，則示意圖中的 MOSFET 可能會關(guān)閉以保護轉(zhuǎn)換器。一些反激式控制器 IC 具有電流模式控制功能，可限制電感器電流。這提供了額外的短路保護?？梢酝ㄟ^用耦合電感器替換電感器將升壓轉(zhuǎn)換器更改為反激式?！　D 2：反激式轉(zhuǎn)換器的簡化原理圖

　　圖 3 是同步反激式轉(zhuǎn)換器的簡化示意圖。在同步轉(zhuǎn)換器中，二極管被 MOSFET 取代，以提高效率。
　　圖 3：同步反激式轉(zhuǎn)換器的簡化原理圖
　　反激式拓撲結(jié)構(gòu)的一些優(yōu)點包括：
　　短路保護。
　　只需要一個MOSFET和一個二極管。
　　比升壓轉(zhuǎn)換器更好的寬范圍調(diào)節(jié)
　　可以隔離。
　　這可能是一個廉價的解決方案
　　反激式拓撲結(jié)構(gòu)的一些缺點包括：
　　需要耦合電感。
　　由于變壓器，MOSFET 會出現(xiàn)更高的電壓尖峰
　　可能需要緩沖電路來消除電壓尖峰。
　　同步反激式控制器的示例是 Microchip 的 MCP19115。MCP19915 是一款集成了微控制器的反激式和升壓控制器。它可以實現(xiàn)同步或非同步轉(zhuǎn)換器。
　　非同步反激式控制器的一個例子是 Linear Technology 的 LT3748。
　　SEPIC 轉(zhuǎn)換器
　　SEPIC 轉(zhuǎn)換器是一種反激式轉(zhuǎn)換器，其繞組之間放置了一個直流阻斷電容器。輸入和輸出電壓之間的比率為　VoutVin=D1?D<br>
　　。圖 4 是反激式轉(zhuǎn)換器的簡化原理圖。請注意，如果檢測到短路，原理圖中的 MOSFET 可能會關(guān)閉以保護轉(zhuǎn)換器。直流阻斷電容器也增加了短路保護。一些 SEPIC 控制器 IC 具有電流模式控制，可限制電感器電流。這提供了額外的短路保護。通過添加直流阻斷電容器并使用耦合電感器或 2 個獨立電感器，可以將升壓轉(zhuǎn)換器更改為 SEPIC 轉(zhuǎn)換器。
　　圖 4： SEPIC 轉(zhuǎn)換器的簡化原理圖
　　SEPIC 拓撲的優(yōu)點如下：
　　升壓/降壓轉(zhuǎn)換器。
　　只需要一個MOSFET和一個二極管。
　　短路保護。
　　缺點：
　　需要第二個電感器或耦合電感器。
　　更復(fù)雜的電路才能穩(wěn)定。
　　直流阻斷電容需要額定承載所有負載電流。
　　雖然任何升壓控制器芯片都可以驅(qū)動 SEPIC 控制器，但是用于構(gòu)建 SEPIC 轉(zhuǎn)換器的開關(guān)控制器的一個很好的例子是 Microchip 的 MCP1630。
　　降壓-升壓轉(zhuǎn)換器
　　降壓升壓轉(zhuǎn)換器實際上是降壓轉(zhuǎn)換器與升壓轉(zhuǎn)換器的組合，使用單個電感器。輸出電壓與輸入電壓之比為　VoutVin=D1?D　　。如果檢測到短路負載，可以關(guān)閉 MOSFET。許多降壓升壓轉(zhuǎn)換器具有電流模式控制功能，可限制電感器電流，從而提供額外的短路保護。該電路使用四個開關(guān)。它使用兩個 MOSFET 和兩個二極管，或者采用使用四個 MOSFET 的高效版本。這種轉(zhuǎn)換器的成本高于其他轉(zhuǎn)換器，因為它需要專門的轉(zhuǎn)換器控制器，而這種控制器不如降壓、升壓、反激或 SEPIC 轉(zhuǎn)換器常見。四個開關(guān)也增加了成本。

　　圖5：非同步

　　圖 6：同步降壓升壓
　　降壓-升壓拓撲結(jié)構(gòu)的一些優(yōu)點包括：
　　短路保護
　　升壓/降壓，
　　無耦合電感。
　　一些轉(zhuǎn)換器在降壓和升壓模式之間切換以提高效率。
　　處理多種輸入。
　　可以作為同步轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)，以提高效率。
　　降壓-升壓拓撲結(jié)構(gòu)的一些缺點包括：
　　需要 4 個開關(guān)。
　　控制器 IC 不如反激式、升壓式、SEPIC 控制器常見，而且成本更高。
　　每個開關(guān)都是一個有損耗的元件，這會降低效率。
　　非同步降壓-升壓控制器的一個很好的例子是德州儀器的 LM5118。它具有電流模式控制，可限制逐周期電感器電流。這增加了額外的短路保護級別。同步降壓-升壓控制器的一個很好的例子是凌力爾特的 LT8490 控制器。