如何创建可编程输出反相降压-升压稳压器

在很多应用中，尤其是测试和测量领域，您都需要借助外部装置或数字模拟转换器设置反相降压/升压稳压器的输出电压。在常规的降压拓扑中，这种操作很简单：只需要借助一个带有串联电阻器的电压电源、一个电流源或者一个DAC将电流导入反馈节点，如图1所示。

1.采用降压拓扑的可编程电压

但是，如果您需要改变降压-升压拓扑中的电阻器的电压，就有一点麻烦了。

您可以通过反相接地和VOUT电位并使集成电路的参考位于-VOUT电位而配置降压-升压拓扑中的降压稳压器。也就是说稳压器集成电路的接地脚位于-VOUT。由于稳压器的FB引脚位于-VOUT电位而非接地电位上，将电流导入FB引脚便有一点棘手。为将电流导入反相降压-升压拓扑中的FB引脚，您需要电平移动电压源/DAC的信号。在本文中，我将向大家介绍一些不同的方法。

以德州仪器的LMZM33606为例。LMZM33606是一个额定输入电压为36V的降压电源模块，最大负载为6A。 图2说明了如何将LMZM33606设置为反相降压-升压稳压器。

2.利用LMZM33606反相降压-升压。

方法1：使用一个PNP的电平位移器

在这些降压-升压应用中使用LMZM33606时，可以实现-15V至-5V的可编程输出电压范围。通过电流源方法，您能够以绝对量级调低稳压器的输出。这样，在设置反馈分频器电阻器时，便可以将设计的默认输出设为-15V。添加外部电流源时，您可以将稳压器输出设置为-5V。默认输出为-15V时，计算的高反馈值和低反馈值分别为：

·RFBT = 100kΩ.

·RFBB = 7.42kΩ.

电平位移接地参考信号以将电流导入FB引脚的最简单的方法是，使用单PNP型双极性晶体管(BJT)。图三说明了如何将一个单PNP作为电平位移器使用。

3.使用单PNP的部署。

PNP Q1的基极接地，反射极通过电阻器连接DAC/电压源。电压源高于PNP基地发射下拉(VBE)时，会产生等式1所述的电流：

Rext设定为50kΩ。FB节点可以应用基尔霍夫电流定律，您可以使用等式2计算电流IX：

在等式2中代入等式1，得出等式3，由此可以计算出调整输出电压VOUT所需的编程电压VX：

将等式3变成等式4，可以得出根据VX值进行变成的VOUT:

等式4说明了VOUT对晶体管VBE的从属关系。晶体管VBE本身取决于集电极电流，随温度变化时，会影响编程VOUT的精确度。

下一个方法说明了如何从等式中移除VBE。图4所示是一个有两个PNP晶体管的电路，所采用的连接方式可以抵消VBE的影响。

方法2：使用两个PNP的电平位移器

4.使用两个PNP抵消VBE的部署。

本方法需要使用两个PNP，最好是使用两个组合包装的PNP BJT，以确保两个晶体管之间匹配良好。本方法还可以减少输出电压编程中的错误。

Q1晶体管的基极连接至程控电压源。发射极经由一个串联电阻器RS连接至另一个正电轨，并且集电极接地。这样便可以在晶体管的发射极形成一个VX VBE电压。Q2晶体管的发射极通过电阻器RX连接至Q1的发射极。RX设置导入FB节点的电流。基极接地后，Q2发射极节点产生一个 VBE。等式5计算了流至发射极的电流(理想情况)：