高压应用中的反相降压-升压拓扑设计与电源管理芯片常用型号

在需要生成负电压轨的高压应用中，反相降压-升压拓扑是一种高效且实用的解决方案。这种拓扑结构能够在高输入电压和高输出电流条件下，提供稳定的负电压输出，同时保持较高的效率和较小的尺寸。电源管理芯片代理商-中芯巨能将介绍反相降压-升压拓扑的工作原理、设计要点，并推荐几款常用的电源管理芯片。

反相降压-升压拓扑的工作原理

反相降压-升压拓扑属于三种基本的非隔离开关拓扑之一。其核心组件包括一个控制晶体管（通常为 MOSFET）、一个二极管（可以是肖特基二极管或同步 MOSFET），以及一个作为储能元件的功率电感。功率电感的位置决定了拓扑结构：如果电感位于开关节点和地（GND）之间，则构成反相降压-升压转换。

在连续导通模式（CCM）下，反相降压-升压拓扑的热回路由输入电容、控制 MOSFET 和二极管构成。与降压和升压拓扑相比，反相降压-升压拓扑的热回路包含位于输入和输出端的组件，这会导致较高的 di/dt 和电磁干扰（EMI）。因此，在设计时需要特别注意热回路的布局，以降低 EM。

设计要点

电感选择：电感值对线圈电流纹波有直接影响。建议将线圈电流纹波（ΔIL）保持在输出电流（IOUT）的 30% 到 70% 之间。例如，使用 LTC3896 时，建议在 300 kHz 的开关频率下选择 10 μH 的电感，以确保在整个输入电压范围内线圈电流纹波保持在合理范围内。

占空比与线圈电流纹波：反相降压-升压拓扑的占空比与输入电压（VIN）和输出电压（VOUT）的关系较为复杂。与升压拓扑相比，反相降压-升压拓扑在高压条件下具有更高的线圈电流纹波，因此需要更高的电感。

EMI 控制：由于反相降压-升压拓扑的热回路包含输入和输出端的组件，设计时应尽量减小热回路的面积，以降低辐射 EMI。

常用型号推荐

LTC3896：适用于宽输入电压范围（7 V 至 72 V）和高输出电流的应用。支持 300 kHz 至 1 MHz 的开关频率，提供高效率和低纹波性。

LTC7818：高性能三路输出（降压/降压/升压）同步 DC/DC 控制器，支持高达 3 MHz 的锁相开关频率。适用于需要高效率和小尺寸的高压应。

TPS62125：可配置为反相降压/升压拓扑，适用于运算放大器或光学模块偏置等应用。

ADP1877：双通道同步开关控制器，适用于同步反相 SEPIC 拓扑。具有脉冲跳跃模式，可提高小负载时的效。

如需以上产品规格书、样片测试、采购、BOM配单等需求，请加客服微信：13310830171。

总结

反相降压-升压拓扑在高压应用中具有显著优势，特别是在需要生成负电压轨的场景中。通过合理选择电感值、优化热回路布局以及使用高性能电源管理芯片，可以实现高效、稳定的电源设计。推荐的 LTC3896、LTC7818、TPS62125 和 ADP1877 等型号，能够满足不同应用场景的需求，帮助设计人员实现高效、可靠的电源解决方案。