一款DC/DC穩壓電源應用電路設計

在電子產(chǎn)品設計過(guò)程中，電源通常是必不可少的部分，很多設備(尤其是使用電池的設備)的電源都是以DC-DC為主的。這些電源一般有三種拓撲結構，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，這時(shí)候，單獨使用上述這三種結構都無(wú)法滿(mǎn)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(kāi)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(méi)有一種既高效又便宜的方法達到我們的目的呢?當然有，這就是SEPIC拓撲結構。

SEPIC電路的基本結構如下圖所示：

該電路需要使用2個(gè)電感。開(kāi)關(guān)管導通時(shí)，為L(cháng)1和L2(通過(guò)C1)充電，負載由輸出電容C2供電;當開(kāi)關(guān)管截止時(shí)，L1的電流通過(guò)C1和二極管輸出到輸出電 容C2中，L2的電流通過(guò)二極管也輸出到C2中;通過(guò)改變開(kāi)關(guān)管的導通時(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(guò)的電路圖：

這個(gè)電路將三串鋰電池的輸入電壓(9-12.6V)穩定在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，該結構是一個(gè)有諸多優(yōu)點(diǎn)的結構，只是研究的人比較少，資料比較少，更過(guò)妙用還需要大家共同努力開(kāi)發(fā)。不過(guò)，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(guò)程中，要 盡量選擇低ESR、額定電流大的電容。