傳統上，電信和數據通信設備提供直流負輸出電壓，如-48 V，系統總線。原因很簡單：直流電壓保持低噪音，可以很容易地從普通的鉛酸電池，通常可在12伏產生。此外，負電源保持電纜和銅導線遠離腐蝕。通常情況下，在像服務器和計算機應用中，這種未經調節負的直流輸出電壓被反轉為正母線電壓，用于驅動各種降壓轉換器必須產生在高輸出電流經調節的低直流電壓，以驅動一個廣泛的電子負載上的系統板。這樣的系統主板還使用功能，如放大器，運算放大器，以及在受監管，負電源或分離電源下工作，以保持交流信號的清潔感應器。

轉換這個未經調節負電源到穩壓負降壓電源或調節負升壓電壓，以及一個正調節電壓，是不平凡的。每個拓撲結構復雜和時間與分立元件耗時。更重要的是，它不能保證性能，并且可以花費更多的同時占用更多的電路板空間。

為了使這樣的任務輕松設計師，凌力爾特公司開發了一種新型的同步多拓撲DC / DC控制器，LT8709，可以很容易地配置在降壓，升壓，降壓 - 升壓和反相拓撲負輸入，使得它高度靈活，適用范圍廣的電源設計。另外，它的同步操作意味著輸出二極管替換為高效率P溝道MOSFET，從而提高效率并允許更高的輸出電流高達20A。其結果是，它消除了通常需要在中期到散熱器高功率應用，從而使設計者以產生廣泛的與負輸入電壓，適用范圍廣的電源設計的DC / DC轉換解決方案。

本文研究了這種新穎的DC / DC控制器明白為什么它是如此容易產生降壓，升壓和降壓 - 升壓，以及反向拓撲結構，負輸入電壓的架構。除了揭示其獨特的特點和功能，我們也將的LT8709基于負到負和負到正的DC / DC轉換解決方案在期望的輸出負載電流本工作實施例。測量的性能結果的設計實例也將被討論。

多拓撲控制器

據Linear公司的產品設計經理吳偉業，在DC / DC控制器的反饋電路是獨一無二的。如圖1，單反饋(FBY)引腳配置多拓撲控制器作為降壓，升壓，降壓 - 升壓或反相轉換器。該架構可確保FBY引腳的電壓總是相對于控制器芯片的接地(GND)引腳。電阻RFBY，其連接VOUT和FBY銷之間，是使用下列公式計算：。

對于負輸出電壓，方程式1(1)

對于正輸出電壓，方程2(2)

凌力爾特LT8709 DC / DC控制器的框圖

圖1：LT8709負輸入同步多拓撲DC / DC控制器的內部框圖。

該LT8709還具有創新的EN / FBIN引腳電路，允許緩慢變化的輸入信號和可調節欠壓鎖定(UVLO)功能。該引腳也可以用作輸入電壓調節，以避免崩潰高阻抗輸入電源。附加功能，如折返頻率，熱關斷和軟啟動被集成為好。的LT8709的軌到軌輸出電流檢測允許控制器在電流限制的應用，如電池或電容器充電來配置。另外，它擁有一個PG引腳電源良好指示。

使用內部振蕩器，控制器的開關頻率可以很容易地100 kHz和750千赫的電阻RT，肚里從RT引腳到引腳-VIN之間設置。但是，它也可以被同步至外部時鐘。該LT8709采用20引腳TSSOP封裝。

選擇開關頻率效率和元件大小之間存在折衷。雖然低開關頻率，減少損失的MOSFET提高效率，它需要較大的電感和/或電容，保持低輸出紋波電壓。

具有-4.5 V至-80 V的寬輸入范圍，則控制器可以被配置為各種直流/直流轉換的解決方案。讓我們首先開始具有負降壓轉換器，它被示于圖2中。在本申請中，LT8709拓撲從更負的輸入電壓產生一個負的輸出電壓。按照這種設計(摘自控制器的數據表)的電路產生-12 VDC在8.5從-16 VDC的輸入電壓-30 VDC。用于計算外部無源元件，包括電感器的值的方程，給出在數據sheet1中的表1中。在本設計中，反饋電阻RFBY1和RFBY2通過調節FBY銷到-1.234 V有關的GND引腳設置輸出電壓。

凌力爾特LT8709降壓轉換器的示意圖

圖2：LT8709配置為負少負降壓轉換器。該組件值是250千赫，-16 VDC至-30 VDC輸入到-12 VDC輸出8.5 A的負載電流的開關頻率。

過載電流的變化對這種配置測量的效率響應示于圖3的負輸入端( - VIN)為-24 V的曲線表示該轉換效率保持在從低負荷到高負荷的90%。這是超過95%，從中期負荷到滿負荷。同樣地，瞬態響應是非常高的輸出負載步驟。

效率和功率損耗與負載電流的圖像

圖3：效率與功率損耗與負載電流輸入電壓VIN = -24 V.

同樣地，一個負到正輸出轉換器拓撲示于圖4。在這種設計中，LT8709產生正5伏輸出從負輸入電壓與大于，等于，或更小的大小的電壓。單個反饋電阻RFBY通過調節FBY銷到-15.8 mV的參考GND引腳的電壓設置輸出電壓。該逆變器設計的元件值是基于在所述LT8709數據sheet1中的表2中提供的方程。

凌特的LT8709反相轉換器圖

圖4：線性技術公司的LT8709配置為負到正輸出轉換器，其產生正5伏的輸出電壓，在4 A的負載電流從-4.5 V至-42 V的負輸入電壓范圍

該LT8709的數據表還提供了一種最佳的熱，效率拓撲結構的具體布局指南，以及電源電路的EMI性能。遵循這些準則隱含將幫助你實現所需的性能。

雖然只有兩個LT8709為基礎的設計實例，負降壓和反相轉換器，在這篇文章中呈現，在產品數據表中呈現為其他拓撲結構，即消極的降壓 - 升壓和負升壓詳細的解決方案。總之，LT8709是一個多功能控制器，使設計使用單反饋電阻，兩個同步MOSFET和一些無源元件，以產生寬范圍的負輸入DC / DC轉換器的解決方案。