buck芯片能产生负压吗?

1. 前言

有的运放需要正负压供电,负压的产生一般是由电源芯片处理,将正压转换为负压。那么问题来了,buck能产生负压么?

2. 分析

开关电源有三种基本拓扑,buck,boost,buck-boost。
输入输出关系分别如下:
buck:Vo/Vin=D
boost:Vo/Vin=1/(1-D)
buck-boost:-Vo/Vin=D/(1-D)
三种电路中,仅buck-boost可以正压生成负压。
先来分析,为什么buck电路不可以?
假设buck可以直接输出负压,即变成-Vo。当开关管导通时,电感左正右负,当开关管关断时,由于电感感应电压右正左负,假设续流二极管D导通,必定二极管的阳极大于阴极,迫使电感左端电压高于右端,与电感感应电压冲突,所以buck不能直接输出负压。
在这里插入图片描述
那buck如何生成负压呢?
答案是接成buck-boost形式。将原buck的输出接地,地接-Vo,实际变成了buck-boost。
在这里插入图片描述
上图实际是如下形式。
在这里插入图片描述
所以输入输出关系变成了buck-boost的关系。这种情况下要注意器件的耐压范围,纹波变化,电流的变化等,具体根据实际测试结果分析。
当然我们在用buck芯片时,只会管FB上分压,不会管占空比的变化,所以理论上buck芯片输出接地,地接-Vo,是可以输出负压的,但是要注意芯片内部是否允许负压的存在。
另外
boost芯片是不能生成负压的
,即使像buck一样,地接负压,原因是,电感与电源端相连,无论开关开闭,都无法产生反向电压。

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