Dostal的设计：以安静的方式实现降压-升压电压转换

在许多应用中，电压需要向上和向下转换。例如，如果输入电压范围为 6 至 24 V，则会产生 12 V。经典的宽范围电源必须能够进行此类电压转换。

不同的电压转换架构能够向上和向下进行电压转换。这些是基于变压器的拓扑，例如反激式稳压器、单端初级电感器转换器 （SEPIC） 拓扑和 4 开关降压-升压拓扑。

图1 4 开关 Buck-Boost

4 开关 buck-boost 是一种非常优雅的架构。这里需要四个开关，但只需要一个电感。图 1 显示了电路拓扑。

ADI 公司1. 4 开关降压-升压电压转换架构。

线圈始终由四个开关控制，导致降压开关稳压器向下转换或升压开关稳压器向上转换。转换效率高，这种电路的应用非常简单。

Dostal 的设计：设计创意视频系列

Analog Devices 的 Frederik Dostal 展示了有关电源和模拟技巧的 Ideas for Design 视频系列。

开关模式降压-升压转换器以一定的开关频率工作，并在电压转换器的内部走线上产生脉冲电流。当输入电压高于所需输出电压时，它们位于降压模式的输入侧，当输入电压低于所需输出电压时，它们位于升压模式的输出侧。这些脉冲电流会产生脉冲磁场，从而产生电磁干扰 （EMI）。

实施 Silent Switcher 技术

Silent Switcher 技术可用于设计具有非常好的电磁兼容性 （EMC） 性能的开关模式电源转换器。这种技术将脉冲电流分成两条导电路径，每条路径都具有高度对称性。这将脉冲电流的振幅减半，对称性在很大程度上抵消了产生的磁场。

图 2 说明了该技术在降压-升压控制器中的应用。红色表示脉冲电流的路径，其磁场通过对称排列相互抵消。

图2. 在此版本的 Silent Switcher 技术中，磁场被抵消出脉冲电流路径。

图 2 显示了 8 个开关晶体管。基于 Silent Switcher 技术的降压-升压电路只需要四个开关，就像传统的降压-升压拓扑一样。图 2 中的附加开关是为了识别对称脉冲电流路径。

通过将降压-升压稳压器和 Silent Switcher 技术相结合，现在可以开发具有非常好的 EMC 性能的组合式上变频器和下变频器。为了实现最佳 EMC 性能，有一些带有集成去耦电容的稳压器，称为 Silent Switcher 2 稳压器。

图 2 中的这些电容器已经与集成电路一起集成到 LT8350S 等器件中。这减少了脉冲电流路径中的寄生效应，因此与带有外部去耦电容器的器件相比，这进一步降低了辐射发射。LT8350 是一款具有外部耦合电容器的器件。

图 3 显示了一个带有 LT8350S 降压-升压开关稳压器的电路。该器件可承载高达 6A 的开关电流，输入电压范围为 3V 至 40V。为了进一步降低产生的 EMI，您可以使用扩频频率调制 （SSFM）。图中的电路说明了具有外部电路的 LTspice 仿真模型。

3. 本电路采用 Silent Switcher 升降压电调，LT8350S集成度高。

Buck-Boost 开关稳压器适用于必须上下转换电压的电压转换器电路。Analog Devices 的新型集成电路（例如 LT8350S）使开发人员能够使用 Silent Switcher 技术执行此拓扑，以设计具有极高 EMC 的开关模式电压转换器。