反相 DC/DC 控制器使用单个电感器将正输入转换为负输出

    有多种方法可以从正电压源产生负电压，包括使用变压器或两个电感器和/或多个开关。然而，没有一个比使用 LTC3863 更容易了，LTC3863 简洁而优雅，在轻负载时具有卓越的效率，并且与替代解决方案相比减少了零件数量。
    控制器功能
    LTC3863 可从 3.5V 至 60V 的正输入范围产生 –0.4V 至 –150V 的负输出电压。它使用具有一个有源 P 沟道 MOSFET 开关和一个二极管的单电感器拓扑。高度集成产生了一个简单的、零件数量少的解决方案。
    LTC3863 提供出色的轻负载效率，在用户可编程的突发模式操作中仅吸取 70?A 静态电流。其峰值电流模式、恒定频率 PWM 架构提供电感器电流的正控制、简单的环路补偿和卓越的环路动态。开关频率可用一个外部电阻器在 50kHz 至 850kHz 的范围内进行编程，并可同步至一个 75kHz 至 750kHz 的外部时钟。LTC3863 提供可编程软启动或输出跟踪。
    安全特性包括过压、过流和短路保护，包括频率折返。
    –5.2V、1.7A 转换器采用 4.5V 至 16V 电源供电

    图 1 所示电路从 4.5V–16V 输入产生 –5.2V、1.7A 输出。工作原理类似于反激式转换器，当开关导通时将能量存储在电感器中，并在开关关断时通过二极管将能量释放到输出端，不同之处在于 LTC3863 不需要变压器。为防止输出短路时短导通时间可能导致电流过大，当输出低于标称值的一半时，控制器会折返开关频率。

    LTC3863 可以编程为在轻负载时进入高效率突发模式操作或脉冲跳跃。在突发模式操作中，控制器引导更少、更高的电流脉冲，然后根据负载进入低电流静态状态一段时间。在跳脉冲模式下，LTC3863 在轻负载时会跳过脉冲。在这种模式下，调制比较器可能会在几个周期内保持跳闸状态，并强制外部 MOSFET 保持关闭状态，从而跳过脉冲。这种模式具有输出纹波更小、可闻噪声更低和 RF 干扰更少的优点，但与突发模式操作相比效率更低。该电路适合大约 0.5 英寸2 (3.2 厘米2 ) 的电路板两侧的组件。

    图 2 显示了 5V 输入和 –5.2V 输出、1.7A 时的开关节点电压、电感器电流和纹波波形。电感器在 PMOSFET 导通时充电（电流上升），并在 PMOS 关断时通过二极管向输出端放电。

图 3 显示了脉冲跳跃模式下 70mA 输出时的相同波形。请注意当电感器电流达到零时开关节点如何在 0V 左右振铃。当电流为零时，有效期停止。图 4 显示了启用突发模式操作的相同负载条件。功耗在此工作点下降了 31%，效率从 74% 增加到 80.5%。在 12V 输入时，功耗降低 45% 更为显着。

    高效率

    图 5 显示了脉冲跳跃和效率曲线突发模式操作。在 1.7A 负载和 12V 输入时实现了 85.2% 的卓越效率。请注意突发模式操作如何在负载小于 0.2A 时显着提高效率。轻负载下的脉冲跳跃效率仍远高于连续导通获得的效率。
    结论
    LTC3863 简化了从正电源产生负输出的转换器设计。它简洁大方，效率高，只需要少数廉价的外部元件。