1、耦合電感拓展了 DC/DC 轉換器的應用作者：Jeff Falin，德州儀器 (TI 高級應用工程師更小尺寸且更高效的 SEPIC盡管對于能夠對高低輸入電壓之間的輸出電壓（例如：未經調節的墻上 12V 電源）進行調節的轉換器需求一直都存在，而且 DC/DC 單端初級電感轉換器(SEPIC 拓撲也不是什么新東西，但的確直到最近它才開始流行起來。雖然我們可以將任何升壓轉換器/控制器配置為一個 SEPIC ，但其在最近才得到普遍的使用。兩個因素促進了 SEPIC 的人氣大增：(1 IC 制造廠商已經開始制造更多具有電流模式控制功能的升壓控制器，旨在簡化補償；(2 電感制造廠商已經開始制造許多可以最小

2、化轉換器總 PCB 體積的單封裝耦合電感。特別是，改用耦合電感以后，許多具有兩個單獨電感應用的電源體積可以縮減三分之一。圖 1 顯示了使用 TI TPS61170 和 Wuerth 744877220 的一個 SEPIC 。圖 1 使用 TI TPS61170 和 Wuerth 744877220 的SEPIC 更吸引人的是，使用一個 1：1 耦合電感的 SEPIC 可迫使電感紋波電流在兩個繞組之間分開，從而允許使用兩個單獨電感要求電感的 2/1，產生相同的紋波電流。相對于相同尺寸封裝中 2 倍電感值的兩個單獨電感，耦合電感具有更低的DC 電阻，其有助于提高總轉換器效率。特別是，15-V 輸入

3、和 12-V 、325-mA 輸出時，圖 1 所示 SEPIC 的效率超出 91%。更多詳情，請參見參考文獻 1。更小尺寸的 ZETA 轉換器由于使用了兩個電感和一個耦合電容，ZETA 轉換器擁有與 SEPIC 一樣的升壓降壓功能，但使用的是一個降壓控制器而非升壓控制器。圖 2 顯示了 ZETA 結構中所使用的 TI TPS40200 和 Coiltronics DRQ74。與 SEPIC 一樣，得益于分離電感紋波電流，相同的紋波電流這種 ZETA 轉換器只要求一半的電感。還是與 SEPIC 一樣，其總體電源體積比使用兩個單獨電感小三分之一。由于輸出電感電流不斷流入 ZETA 轉換器的輸出，Z

4、ETA 轉換器的輸出具有比相同電感的SEPIC 更低的紋波。因此，相比 SEPIC ，ZETA 可能更適合于低噪聲應用。更多詳情，請參見參考文獻 2。圖 2 使用 TI TPS40200 和 Coiltronics DRQ74 的 ZETA 轉換器 分離軌電源匹配正負電源軌是許多工業應用的常見要求，對放大器而言更是如此。我們可以對寬輸入范圍降壓轉換器進行配置，以提供負輸出電壓。使用一個耦合電感代替這種反相降壓轉換器的電感，并增加一個二極管和電容器，便可將這種反相降壓轉換器變為一個雙輸出的轉換器。圖 3 顯示了以這種方法使用的 TI TPS54160和 Coilcraft 150-H MSD12

5、60。只要每個軌的負載稍有接近，我們就對每個軌之間的差異進行調節而非單獨調節每個軌，但耦合電感卻可以幫助提供對每個軌的優異調節。更多詳情，請見參考文獻 3。圖 3 使用 TI TPS54160 和 Coilcraft MSD1260 的分離軌降壓轉換器 更高的輸出電壓集成 FET 的 DC/DC 轉換器的輸出電壓受限于轉換器的開關電流額定值。將一個 1：1 以上匝比的耦合電感連接至轉換器的開關 (SW 引腳，可以擴展所有升壓轉換器的有效輸出電壓范圍。例如，圖 4 顯示了 30-V 絕對最大電流額定值的 TI TPS61040 升壓轉換器，其作用是提供 35V 或更高的電壓，同時還顯示了一個 1

6、：2 耦合電感 Coilcraft LPR4012-103B。耦合電感結構多繞組端與二極管串聯時，單繞線電感以及由此產生的轉換器開關 FET電壓只有輸出電壓的三分之一，即負輸入電壓。圖 4 具有更大輸出電壓范圍的 TI TPS61040 和Coilcraft LPR4012-103B 重要聲明德州儀器(TI及其下屬子公司有權在不事先通知的情況下，隨時對所提供的產品和服務進行更正、修改、增強、改進或其它更改，并有權隨時中止提供任何產品和服務。客戶在下訂單前應獲取最新的相關信息，并驗證這些信息是否完整且是最新的。所有產品的銷售都遵循在訂單確認時所提供的TI 銷售條款與條件。TI 保證其所銷售的硬件

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