电源管理设计：倒置降压器如何提供非隔离反激器的拓扑选择？

在决定拓扑结构时，反激通常是任何低功耗离线转换器的首选。但是，如果不需要隔离，这可能不是最好的方法。假设终端设备是一个智能灯开关，用户可以通过智能手机的应用程序进行控制。在这种情况下，用户在操作过程中不会接触到暴露的电压，因此不需要隔离。

对于离线电源来说，反激拓扑是一个合理的解决方案，因为它的物料清单（BOM）计数较低，只有少数功率级元件，并且变压器的设计可以处理较宽的输入电压范围。但是，如果设计的终端应用不需要隔离呢？如果是这样的话，考虑到输入是离线的，设计师可能仍然会想要使用反激。带集成场效应晶体管（FET）和初级侧调节的控制器会产生小的反激解决方案。

图1显示了使用带初级侧调节的UCC28910反激开关的非隔离反激的示例示意图。虽然这是一个可行的选择，但与具有较低BOM计数的反激相比，离线倒置降压拓扑将具有更高的效率。在这篇电源管理设计小贴士中，我将探讨用于低功耗AC/DC转换的倒置降压。

图1 这种使用UCC28910反激开关的非隔离反激设计可将AC转换为DC，但离线倒置拓扑可以更有效地完成此项工作

图2显示了倒置降压的功率级。像反激一样，它有两个开关元件，一个磁性元件（单电源电感器而不是变压器）和两个电容器。顾名思义，倒置降压拓扑类似于降压转换器。开关在输入电压和接地之间产生一个开关波形，然后由电感电容网络滤除。区别在于输出电压被调节为低于输入电压的电位。即使输出“浮动”在输入电压以下，它仍然可以正常为下游电子器件供电。

图2 倒置降压功率级的简化示意图

将场效应晶体管放在低侧意味着它可以直接从反激控制器驱动。图3显示了一个使用UCC28910反激开关的倒置降压。一对一耦合电感器作为磁开关元件。一次绕组作为功率级电感器。二次绕组向控制器提供定时和输出电压调节信息，并为控制器的局部偏置电源（VDD）电容器充电。