【導讀】正至負DC/DC轉換 (負輸出) 廣泛應用于LCD器件、OLED顯示器、音頻放大器、工業(yè)設備、測量工具、測試系統、LED驅動(dòng)器和電池充電器。在所有這些應用場(chǎng)合中，負輸出轉換器必須緊湊、支持高功率并適應擴展的輸入電壓范圍。LTC7149可滿(mǎn)足所有這些要求。其集成的4A開(kāi)關(guān)和3.4V至60V的寬輸入電壓范圍能滿(mǎn)足且超越大多數嚴苛應用的要求，包括那些在汽車(chē)環(huán)境中的需求。

電路描述和功能

圖1示出了一款基于LTC7149的正至負轉換器。該解決方案可從一個(gè)12V輸入電壓 (例如：一個(gè)汽車(chē)電源軌) 提供–10V/2A輸出。功率鏈組件針對一個(gè)12V標稱(chēng)輸入來(lái)選擇，但進(jìn)行了適當的降額，此應用的輸入電壓可低至4V或高達50V。

圖 1：LTC7149 正至負轉換器 (V_IN：4V ~ 50V，V_OUT：–10V/2A)

在汽車(chē)應用中，LTC7149處理高電壓輸入的能力免除了增設昂貴電壓抑制器的需要。非常低的最小輸入電壓即使在冷車(chē)發(fā)動(dòng)情況下也能保持敏感系統的正常運行。有關(guān)LTC7149周?chē)M件所承受電壓和電流應力的計算指引，詳情可見(jiàn)LTC7149產(chǎn)品手冊。圖2舉例示出了輸入電壓低于 12V 時(shí)的輸出電流降額。

圖 2：輸出電流降額與輸入電壓的關(guān)系 (針對圖 1 電路)

圖 1 電路采用了外部環(huán)路補償。如圖 3 所示，把 ITH 連接至 INTV_CC 允許使用內部補償。把 MODE/SYNC 連接至 GND 則啟動(dòng)突發(fā)模式 (Burst Mode?) 操作。如果需要，可把參考于 GND 的同步脈沖加至該引腳。這款解決方案的效率達到了 94%。

電壓控制型可變負輸出電路

許多應用都需要動(dòng)態(tài)地改變負偏置，包括 LCD、OLED 監視器和測試設備系統。LTC7149 擁有旨在簡(jiǎn)化此項任務(wù)的特性。

圖 3 示出了一個(gè)負電壓電源，其中的負輸出受控于一個(gè)正信號電壓。參考于 GND 的正控制電壓被施加至 V_OUTSNS 引腳。在圖 3 中，這是處于 0V 至 5V 范圍內的 V_CTRL。產(chǎn)生的負輸出電壓 V_OUT– 由下式?jīng)Q定：

V_OUT– = –50μA ? R_SET + V_CTRL

圖 3：具可變 V_OUT– (從 –5V 至 –10V) 的正至負轉換器

低通濾波器 R_F/C_F 提供噪聲抑制。V_OUTSNS 引腳在任何情況下均不可浮置，在該引腳上必須始終存在某電壓電位。如果不能滿(mǎn)足該要求 (比如：在系統測試期間)，則應安裝電阻器 R_P。

圖 4 示出了 V_OUT– 與 V_CTRL 的函數關(guān)系曲線(xiàn)。圖 5 舉例說(shuō)明了這種方法的廣闊應用潛力，因為 V_CTRL 電壓被整形為一個(gè)具 2.5V 幅度的正弦波。

圖 4：作為 V_CTRL 的線(xiàn)性函數之可變負輸出 V_OUT.

圖 5：可變負輸出 V_OUT– 追隨 V_CTRL 上的正弦波形.

結論

LTC7149是一款用于負輸出電源的高效率50V、4A同步單片式穩壓器，它整合了寬輸入和輸出電壓范圍與集成型開(kāi)關(guān)晶體管，從而簡(jiǎn)化了轉換器設計。本設計要點(diǎn)中所討論的解決方案和電路可協(xié)助在汽車(chē)和工業(yè)應用、顯示器及監視器系統中實(shí)現該穩壓器。

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