在
电子电路系统的设计与应用中,电源架构的合理选择至关重要。正电压电源架构在各类电路中应用广泛,而负电压电源架构往往容易被人们忽视。然而,在一些特定的电子设备和电路中,负电压有着不可或缺的作用。很多电子工程师和爱好者常常会遇到如何产生负电压的问题。
BUCK - BOOST 是一种经典的负电源架构,它属于斩波器的一种。这种架构凭借其独特的性能和优势,在 O
LED 驱动、音频等多个领域得到了广泛的应用。其基本架构与常见的 BUCK、BOOST 架构类似,主要由基本的
开关、
二极管和
电感组成。

BUCK - BOOST 的工作流程主要分为开关断开和导通两个过程。设开关的周期为 T,占空比为 D。当开关闭合导通时,电源会对储能电感进行充电。这一过程中,电感会储存能量,为后续的放电过程做好准备。

当开关断开时,电感会通过二极管向负载放电。在这个过程中,需要特别注意电流的方向。电感释放储存的能量,为负载提供所需的负电压。

根据伏秒平衡原理,开关在断开时和导通时,电感储存的能量是相等的。通过对相关公式进行整理,可以得到输入输出之间的关系。由于占空比 D 是小于 1 的系数,所以 0 <1 - D < 1,由此可知 BUCK - BOOST 是升降压型斩波电源,其输出电压满足 | Vout|> Vin 且 Vout < 0 的条件。