在這篇文章中，我想討論一種在反相降壓-升壓拓?fù)渲刑峁┛勺冚敵鲭妷旱姆椒?。在此拓?fù)渲校答伔謮浩骶W(wǎng)絡(luò)上電阻的選擇決定了輸出電壓，如圖 1 所示。

圖 1：反相降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的配置

對(duì)于不同的輸出電壓，我們將需要使用一組不同的電阻值。如果輸出電壓不斷變化，這可能會(huì)變成一個(gè)乏味的過(guò)程。因此，讓我們討論一種電流注入方法，我們可以使用它來(lái)獲得可變輸出電壓，而無(wú)需更改電阻值。

顧名思義，電流注入方法在反饋分壓器網(wǎng)絡(luò)中注入小電流，以改變頂部反饋電阻上出現(xiàn)的壓降，進(jìn)而影響輸出電壓。注入電流的最簡(jiǎn)單方法是使用串聯(lián)電阻的電源，如圖 2 所示。

圖 2：使用外部電源的電流注入方法

如果將電源直接連接到反饋分壓器（不帶電阻器），反饋電壓將鉗位為電源指定的值。這是一種不希望出現(xiàn)的情況，因?yàn)槿绻Q位電壓與內(nèi)部誤差放大器的參考電壓不同，如果鉗位電壓高于參考電壓，器件將完全關(guān)閉。否則，如果鉗位電壓低于參考電壓，它將持續(xù)導(dǎo)通，這會(huì)損壞器件。在圖 2 中，R ctrl和 R FBT并聯(lián)。對(duì)于該配置，等式 1 表示控制電壓 (V ctrl ) 和輸出電壓 (V out )之間的線性關(guān)系：

這種方法的優(yōu)點(diǎn)是易于實(shí)施；但是，它有一些缺點(diǎn)：

· 電阻值的選擇很困難，因?yàn)槿齻€(gè)電阻需要精確才能獲得輸出電壓的確定值。由于電阻值的變化，外部電源的斷開(kāi)（拔出）會(huì)干擾反饋網(wǎng)絡(luò)，我們可能無(wú)法獲得所需的輸出電壓。

· 反饋節(jié)點(diǎn)將處于負(fù)電位，而電源的輸入將處于正電位。此外，電源的正極節(jié)點(diǎn)將參考交流地。這可能會(huì)導(dǎo)致電路和設(shè)計(jì)中的一些不穩(wěn)定。

· 該配置不會(huì)在反饋網(wǎng)絡(luò)和電源之間提供任何隔離。如果電源接反，R ctrl和R FBB會(huì)并聯(lián)，進(jìn)而影響輸出電壓。

為了克服這些缺點(diǎn)，請(qǐng)考慮另一種配置，如圖 3 所示，與第一種方法略有不同。第二種方法使用 p 溝道 n 溝道 p 溝道 (PNP) 晶體管和電阻器。

圖 3：使用電平轉(zhuǎn)換器的電流注入方法

等式 2 顯示了輸出電壓和控制電壓之間的關(guān)系，該關(guān)系本質(zhì)上是線性的：

在這種情況下，我們只需計(jì)算 R FBT和 R FBB的值即可定義輸出電壓。PNP 以某種方式偏置，使其作為恒流源工作。集電極電壓（即反饋節(jié)點(diǎn)）的這種變化不會(huì)影響注入電流。

通過(guò)使用 PNP，控制電壓和反饋節(jié)點(diǎn)彼此隔離。此外，PNP 集電極的高輸出電阻不會(huì)在設(shè)計(jì)中造成任何不穩(wěn)定性。如果電源反接，PNP晶體管不會(huì)導(dǎo)通，提供內(nèi)在保護(hù)。這種方法的唯一缺點(diǎn)是輸出電壓的控制是單向的，需要一個(gè)額外的組件。

這兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)。然而，使用 PNP 晶體管的方法提供了更強(qiáng)的魯棒性，以及可靠的輸出電壓控制和變化。

這種在降壓-升壓拓?fù)渲懈淖冚敵鲭妷旱募夹g(shù)包括 3.5V 至 36V、5A LM73605 降壓轉(zhuǎn)換器。