電源電路采用電壓步升（boost）或更常見的電壓步降（buck）DC/DC轉(zhuǎn)換器形式。現(xiàn)在很多應(yīng)用都需要多個(gè)電壓軌來驅(qū)動(dòng)各種 IC。這些電壓軌可以是反相或非反相、有隔離或沒有隔離。盡管設(shè)計(jì)工程師一般使用多個(gè)降壓轉(zhuǎn)換器和單個(gè)濾波電感器，但是這種做法增加了成本、占位面積和厚度。有一種更簡單的方法是，采用單個(gè)降壓轉(zhuǎn)換器和耦合電感器或變壓器，將其配置為隔離式轉(zhuǎn)換器拓?fù)?。設(shè)計(jì)工程師可以使用降壓轉(zhuǎn)換器提供反相或非反相電壓軌，可以將其配置為反相降壓-升壓轉(zhuǎn)換器使用。耦合電感或變壓器也可與降壓-升壓轉(zhuǎn)換器一起使用，以生成具有升壓/降壓功能的多個(gè)反相或非反相輸出。

本文將重點(diǎn)討論各種隔離式/非隔離式 DC/DC轉(zhuǎn)換器拓?fù)?，并展示如何用單個(gè)同步降壓轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)這些拓?fù)?。我們還將探討其他拓?fù)?，并展示這些拓?fù)涫侨绾芜m合各種應(yīng)用的。

此外，我們也為各種拓?fù)渫扑]了適合的應(yīng)用。用一個(gè)同步降壓轉(zhuǎn)換器代替不同類型的轉(zhuǎn)換器，幫助新手和專家級電源設(shè)計(jì)師簡化了電源設(shè)計(jì)。這種做法還縮小了解決方案占板面積、降低了電路復(fù)雜性和物料成本并縮短了產(chǎn)品上市時(shí)間。

隔離降壓

A. +/-降壓輸出

B. +/+降壓輸出

C. +/+/-降壓輸出

反相降壓-升壓（步升然后步降）輸出

隔離式+/-降壓-升壓輸出

三種DC/DC轉(zhuǎn)換器拓?fù)?/span>

基于單個(gè)降壓轉(zhuǎn)換器生成各種轉(zhuǎn)換器拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn)是，不需要光耦合器及其相關(guān)電路。這可以縮小占板面積、減少元件數(shù)量、降低復(fù)雜度和成本。除了生成多個(gè)輸出，降壓轉(zhuǎn)換器還可配置成反相降壓-升壓轉(zhuǎn)換器，本質(zhì)上提供了升壓功能。此外，設(shè)計(jì)工程師還可以利用類似概念，創(chuàng)建隔離式降壓-升壓轉(zhuǎn)換器。

1.  隔離式降壓拓?fù)?/strong>

A. +/- 降壓輸出：電路運(yùn)行

用一個(gè)隔離式降壓拓?fù)?，可以生成反相和非反相降壓輸出。圖1顯示了這種拓?fù)淙绾螢樾枰粋€(gè)正電源和一個(gè)負(fù)電源的應(yīng)用提供+/-輸出軌。

圖1. 同步降壓穩(wěn)壓器利用隔離式降壓拓?fù)渖伞?Vout軌

參照圖1，主和次級輸出由下列方程式給出，假定耦合電感或變壓器的漏感和繞組的DC電阻可以忽略不計(jì)：

其中VIN是輸入電壓，VO1和VO2分別是主和次級輸出，D是占空比，N是變壓器匝數(shù)比，是二極管的正向壓降。

在高壓側(cè)開關(guān)接通的周期中（圖1中綠色箭頭指示的電流），主電流斜坡上升，并將電量儲存在變壓器的磁化電感和主輸出電容器中。二次側(cè)的二極管反向偏置，二次側(cè)的負(fù)載電流由輸出電容器提供。

在低壓側(cè)開關(guān)接通的周期中（圖1中紅色箭頭指示的電流），主電流斜坡下降，并釋放變壓器磁化電感中存儲的能量，一次側(cè)負(fù)載電流由輸出電容器提供。二次側(cè)的二極管正向偏置，電流從變壓器流出供給負(fù)載，為二次側(cè)輸出電容器充電。在穩(wěn)定狀態(tài)下，假定二極管壓降、變壓器繞組電阻和漏感可忽略不計(jì)，二次側(cè)輸出電壓與主輸出電壓成反比。圖2顯示了ISL85413 DEMO3Z +/-輸出隔離降壓演示電路板的工作波形。