产生负电压的同步降压电路许多电子系统需要正负两种电压才能正常工作由较高输入电压高效产生很低的正输出电压 通常都需要使用同步降压稳压器但是，当由正输入电压产生负输出电压时，一般使用回扫 拓扑结构，输出电流较大时尤其是如此同步降压电路和负回扫电路（又称降压一升压电路） 的工作特性和控制特性是极不相同的图1示出了一种负回扫电路所需的基本元件当场效 应管Q导通时，电感器L两端就有输入电压，而这时无输入电流流入负载这时送入负载的 所有输出电流均来自输出电容C,因为二极管D是反向偏置的电感器中的电流继续增大， 直到控制电路确定关断场效应Q1的合适时间为止那时候，为了保持电流流动，电感器L两 端的电压极性相反，使电感器顶端电位相对于地是负的，进而迫使二极管D导通输出电压 变负到电感器电压的二极管压降以内 1Qi图1 这一回扫拓朴结构可利用正输入电压产生负输出电压控制电路工作时的占空因子也与同步降压电路的不同虽然同步降压电路工作的占空因 子为丁，但负回扫电路工作的占空因子为广〕肿匚「』例如，如果所需输出电压 为输入电压的一半，则同步降压电路工作占空因子为50%,而负回扫电路的只有33%图1的 简单负回扫电路与图2的同步降压控制器负回扫电路的比较是很直观的。
在图2中，场效管Q映射了二 极管D的功能，但该二极管的正向压降减小了这一正向压降的减小可大大提高效率二极 管D只是在场效应管Q和Q都截止的短短停滞时间内导通，从而可进一步降低损耗反馈电 压通过电阻R1出现在输出接地端，因为控制电路是以负输出电压为基准的R2通常将输出 电压设定到所需的电平，因为它不像R1那样可以改变反馈补偿网络要想改变输入电压、输 出电压或同时改变输入输出电压，就需要改变电感器的电感值电感器最小的电感值为：（卜&Jr| 斗请注意在这类电路中使用控制器的某些局限因为控制电路是以负输出电压为基准的，所以控制器必须具有大于-的额定输入电压此外，还必须确定控制器的V （最小），IN即当输出电压为零时，系统上电时发生的输入电压能在很宽的输入电压范围内工作的控制器，其性能一般为最好场效应管的漏极-源极额定电压也必须允许;,'■-，而且场效应管必须传送大于两倍输出电流的峰值电流低阻而又快速的开关场效应管，其产生的损耗是最 小的该电路的主要优点是效率高因为该电路使用N沟道场效应管（而P沟道场效应管电 阻较大，价格较高），所以该电路的最高效率优于90%AT-血心HL辰理就罪 AuumL图2 同步降压控制器成为这一负回扫电路的核心。
负电压输出电源设计及典型应用方案分析随着电子技术的提高，以及电子产品的发展，一些系统中经常会需要负电压为其供电例如，在LCD背光系统中，会 使用负电压为其提供门极驱动和偏置电压另外，在系统的运算放大器中，也经常会使用正负对称的偏置电压为其供电如 何产生一个稳定可靠的负电压已成为设计人员面临的关键问题BCD公司开发出多款可实现负压输出的芯片，其中AP3012和AP3031是比较常用的两款AP3012和AP3031均 为电流型控制的PWM芯片，这两款芯片将开关管及反馈网络集成在芯片内部，集成度较高，在一定程度上减少了外围器件、 节约了系统成本并节省了使用空间此外，AP3031的带载能力要比AP3012强，这两款芯片不同的带载能力可满足不同 的应用场合AP3012实现正负电压输出的典型应用方案基于AP3012的正负电压方案在4.3~10寸的LCD显示屏系统中应用相当广泛应用电路图如 图1所示图 1 、 AP3012 实现正负不对称输出的典型应用方案在此应用方案中，AP3012采用升压电路结构，为15V和-10V提供稳定的5V的基准电压而15V和-10V是通 过几级电荷泵电路的转换来实现此方案可以通过调整电荷泵电路的级数来改变 输出电压。
结构非常简单而且使用相当灵 活由于AP3012的集成度较高(集成了开关管及反馈网络)的特点，减少了系统的外围器件数 目 进一步提高了系统的 实用性所以， AP3012 的应用方案为系统的成本和尺寸的控制方面都提 供了很大的空间AP3031 实现负电压输出的典型应用随着系统应用的不断升级，系统所需的供电电流也不断增加，例如，在数据采集等方面的系 统应用中，需要为大量的 运算放大器提供正负的偏置电压这样，就需要有着更大带载能力的电 源芯片为其供电那么 AP3031 就是一个很好的 选择因为 AP3031 有着较强的带载能力，所以它 被广泛的应用由于AP3031经常被应用在工作电流较大的系统中为了降低供电损耗，AP3031通常是提供单路的正或负偏置电 压图2是使用AP3031实现-5V输出的应用电路图2、AP3031实现-5V输出的典型应用电路AP3031采用Cuk电路结构实现负电压输出图6是Cuk电路的时序图图 3、 Cuk 电路的时序图这个表达式说明了 Cuk 电路的输入电压不受输出电压的限制，既可以大于输出电压，也可以 小于输出电压使得输入 电压的范围可以很宽大大提高了电路应用的灵活性。
该方案的输入电压范围较宽(3V~16V),输出的带载能力可达 300mA.值得注意的是要求较高，由于Cuk电路的结构原因，决定了该电路在器件的耐压方面要求较 高，见下列表达式：从上面的三个表达式可以看出，与Buck和Boost电路不同，Cuk电路工作时，开关管和二极管上所承受的电压， 是输入电压和输出电压之和所以在选择开关管和二极管时，输入输出电 压要同时兼顾在反馈方面，由于输出为负电压，所以采用了反向放大器，将所采样到的输出的负电压信号 经过反向后，输入到芯片 的反馈端图 4 、 反向放大器的结构图 .其它实现负电压输出芯片的典型应用如果系统的输入，输出电压较低，且输入范围不宽，那么， BCD 的 AP3406A 也是很好的选择 AP3406A 的输入 范围是2.5V~5.5V,最大输出电流可达到800mA.由于AP3406A是一款电流型控制 的PWM的同步整流芯片，所以 它可以实现较高的工作效率AP3406A可以通过搭建Buck/Boost电路结构实现负电压输出图5是AP3406A实现 负电压输出的典型应用方案该应用方案与AP3031的方案相比，结构更为简单，需要的器件更少（省去了一个电感和反向放大器），从而更进一 步体现了使用的成本低，节约系统的空间的优势。
另外，该电路的在器件选择的耐压方面与 Cuk 电路相同以上介绍的几种方法已经在Demo板上得到了充分的验证，结果可行，并且已经被客户接受和采用，是实现稳定且可 靠的负电压的高性价比方案用一个电源芯片为 LCD 提供多电源解决方案（电荷泵电路）■ 概要近几年，LCD液晶显示屏幕不再仅限於在原来的中高档的产品上使用，而在和一些便携掌上游戏机上也越来越多的被 普及随着LCD在低端产品上的广泛使用，为这些产品提供一个低价位的LCD电源方案也就显得非常重要利用本公司 设计的DC/DC电源管理芯片，我们在下面列举了使用一个DC/DC转换器来实多路电压输出的电源方案■ 电路原理用DC/DC构成的电路作为主电源回路（提供低电压、大电流）辅助电路部分的电源可以通过对主电源的开关波形进行 调整处理来获得（这些电路通常有着高电压、小电流，或者负电压、小电流的特点）通过这种方式，就可以有倍压输出或 者负的电压输出。