在這篇文章中，我想討論一種在反相降壓-升壓拓撲中提供可變輸出電壓的方法。在此拓撲中，反饋分壓器網(wǎng)絡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，這可能會變成一個乏味的過程。因此，讓我們討論一種電流注入方法，我們可以使用它來獲得可變輸出電壓，而無需更改電阻值。

顧名思義，電流注入方法在反饋分壓器網(wǎng)絡中注入小電流，以改變頂部反饋電阻上出現(xiàn)的壓降，進而影響輸出電壓。注入電流的最簡單方法是使用串聯(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，因為如果鉗位電壓與內(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)導通，這會損壞器件。在圖 2 中，R ctrl和 R FBT并聯(lián)。對于該配置，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)點是易于實施；但是，它有一些缺點：

· 電阻值的選擇很困難，因為三個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（拔出）會干擾反饋網(wǎng)絡，我們可能無法獲得所需的輸出電壓。

· 反饋節(jié)點將處于負電位，而電源的輸入將處于正電位。此外，電源的正極節(jié)點將參考交流地。這可能會導致電路和設(shè)計中的一些不穩(wěn)定。

· 該配置不會在反饋網(wǎng)絡和電源之間提供任何隔離。如果電源接反，R ctrl和R FBB會并聯(lián)，進而影響輸出電壓。

為了克服這些缺點，請考慮另一種配置，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）的這種變化不會影響注入電流。

通過使用 PNP，控制電壓和反饋節(jié)點彼此隔離。此外，PNP 集電極的高輸出電阻不會在設(shè)計中造成任何不穩(wěn)定性。如果電源反接，PNP晶體管不會導通，提供內(nèi)在保護。這種方法的唯一缺點是輸出電壓的控制是單向的，需要一個額外的組件。

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

這種在降壓-升壓拓撲中改變輸出電壓的技術(shù)包括 3.5V 至 36V、5A LM73605 降壓轉(zhuǎn)換器。