一款DC/DC穩(wěn)壓電源應(yīng)用電路設(shè)計(jì)

在電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，電源通常是必不可少的部分，很多設(shè)備(尤其是使用電池的設(shè)備)的電源都是以DC-DC為主的。這些電源一般有三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，即人們熟知的buck、 boost和buck-boost(也叫inverting)，分別用于降壓、升壓和反向。但是，也有一些時(shí)候，我們需要的輸出電壓和輸入電壓相近或就在 輸入電壓范圍內(nèi)，這時(shí)候，單獨(dú)使用上述這三種結(jié)構(gòu)都無法滿足要求。對此，有的人使用先降后升或先升后降的方法，但這會(huì)大大降低效率;還有一些公司開發(fā)出了自動(dòng)切換升壓降壓模式的芯片，但這樣成本很高。有沒有一種既高效又便宜的方法達(dá)到我們的目的呢?當(dāng)然有，這就是SEPIC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

SEPIC電路的基本結(jié)構(gòu)如下圖所示：

該電路需要使用2個(gè)電感。開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，為L1和L2(通過C1)充電，負(fù)載由輸出電容C2供電;當(dāng)開關(guān)管截止時(shí)，L1的電流通過C1和二極管輸出到輸出電 容C2中，L2的電流通過二極管也輸出到C2中;通過改變開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間，可以改變輸出電壓。該電路的輸出電壓可以大于、小于或等于輸入電壓，而且在不 需要使用該電源的時(shí)候，中間的電容C1還可以起到隔離作用。

下面給出一個(gè)自己用過的電路圖：

這個(gè)電路將三串鋰電池的輸入電壓(9-12.6V)穩(wěn)定在12V，使用的是TI的TPS40210芯片，該芯片不僅可以用于BOOST電路，也可以用于 SEPIC電路。這里使用的電感是一個(gè)共模電感，由于SEPIC電路中2電感的電壓、電流是完全一致的，所以可以使用一個(gè)共模電感代替2個(gè)電感，這樣不僅 可以降低成本，而且由于互感作用，只需要一半的電感量就夠了。

SEPIC 電路還有很多用法，在這里就不多敘述，總之，該結(jié)構(gòu)是一個(gè)有諸多優(yōu)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，只是研究的人比較少，資料比較少，更過妙用還需要大家共同努力開發(fā)。不過，該 電路也有一個(gè)致命的缺點(diǎn)。

編輯點(diǎn)評：由于要靠中間的電容做儲(chǔ)能元件，因此電路的功率不能做大，而且電路的性能跟中間的電容有巨大的關(guān)系。所以，在實(shí)際使用過程中，要 盡量選擇低ESR、額定電流大的電容。