在实际的设计中，
我们时常会遇到需要负压供电的场合，
比如-15V供电的运算放大器：
比如 GaN射频功率管的栅极截止电压需要-5V：
诸如此的类应用甚是常见，
针对负压输出的电源设计，
我们的选择面很多：
比如： 采用charge pump电荷泵 ！
有时带载能力不足哦
比如： 采用变压器隔离绕组反接输出！
不是所有的主板都需要变压器的出场，磁性元件的设计轻易不敢“招惹”。
那么，还有什么简单可行的方法可以实现负压输出呢？
在本期的MPS电源小课堂中，我们将开启一段奇妙的电源拓扑变换之旅。
只要一颗唾手可得的BUCK芯片
说起分裂，你的第一反应是什么？
你会想到生物学里神奇的细胞分裂；或者想到心理学里诡异的人格分裂。
而在电源芯片的应用领域，同样存在一种奇特的分裂： 那就是任何一种BUCK芯片，皆能分裂出BUCK-BOOST的拓扑。
以一颗非同步整流的降压芯片MP2451为例，BUCK电路的接法工程师朋友已轻车熟路。
上MOS管导通时，电感储存能量；
下续流管导通时，电感释放能量；
BUCK电路中：Vo/Vin =占空比D ， D即是一个开关周期内上管导通时间与整个周期的比值。
在进行BUCK-BOOST变换之前，先插入一伏笔：BUCK电路中，输入与输出电容的地，及芯片的地三者共地，芯片内部所有的电位均以此地为参考。所有的元器件保持原位， 输入电容的负极依然接至输入源的负端，这里我们称之为大地，电感的输出端同样接至大地，与此同时，输出电容的负极，下管的阳极，还有芯片的地，继续保持短接，但是脱离出原先的大地，另辟蹊径形成一个新的电位，至此分裂完成。
同样分析电路的状态：
上管导通时，输入端的能量经过上开关管，至电感储存能量，然后回到输入端；
下管导通时，电感经下管续流向输出释放能量。
联立方程式，可以得到：Vo/Vin =D/（1-D） 。此公式即为经典的BUCK-BOOST的输入输出关系式！
在BUCK-BOOST中，输出升压或是降压，由占空比的大小决定：
当D小于0.5时，电路工作在降压模式；
当D大于0.5时，电路工作在升压模式。
我们完成了BUCK向BUCK-BOOST的分裂变换，还要观察是否与传统BUCK-BOOST的属性存在一定的排异反应。答案是YES。
首先，因为电感的输出端接至功率大地，故此结构只适应于负压输出的场合，比如可以用于系统中需要正负压供电的运放；
其次，Vin + | Vo | 《 SW点的最高耐压。在分裂的BUCK-BOOST结构中，SW的电压是针对芯片的地而言，故分析SW的耐压是需要在下管关断，上管导通的前提下进行。当上管导通时， SW点相对芯片地的电压为VIN-Vo，由于Vo是负压，故SW对芯片地的压差为VIN+|Vo|。所以在做BUCK-BOOST变换时，我们不仅要关注最大输入电压，同时还要知晓最大输出电压方可确定所选择的BUCK芯片是否可靠。
第三，由于芯片的地与输入电源的地不同，芯片上电时，Vin通过芯片内部给所有逻辑器件供电的LDO输出到芯片地后，再经续流二极管，流经电感，最后至功率大地，故此时施加于芯片VIN脚的最低输入电压需高于芯片的欠压保护点 （UVLO） 与续流二极管导通压降 （VD） 之和。
最后，即是关于芯片使能脚EN的供电问题，通常在通过MCU控制电源的使能管脚时，由于MCU的地与功率地共地，故需要经一电平转换电路实现给芯片EN脚的供电。
在实际的设计中，
我们时常会遇到需要负压供电的场合，
比如-15V供电的运算放大器：
比如 GaN射频功率管的栅极截止电压需要-5V：
诸如此的类应用甚是常见，
针对负压输出的电源设计，
我们的选择面很多：
比如： 采用charge pump电荷泵 ！
有时带载能力不足哦
比如： 采用变压器隔离绕组反接输出！
不是所有的主板都需要变压器的出场，磁性元件的设计轻易不敢“招惹”。
那么，还有什么简单可行的方法可以实现负压输出呢？
在本期的MPS电源小课堂中，我们将开启一段奇妙的电源拓扑变换之旅。
只要一颗唾手可得的BUCK芯片
说起分裂，你的第一反应是什么？
你会想到生物学里神奇的细胞分裂；或者想到心理学里诡异的人格分裂。
而在电源芯片的应用领域，同样存在一种奇特的分裂： 那就是任何一种BUCK芯片，皆能分裂出BUCK-BOOST的拓扑。
以一颗非同步整流的降压芯片MP2451为例，BUCK电路的接法工程师朋友已轻车熟路。
上MOS管导通时，电感储存能量；
下续流管导通时，电感释放能量；
BUCK电路中：Vo/Vin =占空比D ， D即是一个开关周期内上管导通时间与整个周期的比值。
在进行BUCK-BOOST变换之前，先插入一伏笔：BUCK电路中，输入与输出电容的地，及芯片的地三者共地，芯片内部所有的电位均以此地为参考。所有的元器件保持原位， 输入电容的负极依然接至输入源的负端，这里我们称之为大地，电感的输出端同样接至大地，与此同时，输出电容的负极，下管的阳极，还有芯片的地，继续保持短接，但是脱离出原先的大地，另辟蹊径形成一个新的电位，至此分裂完成。
同样分析电路的状态：
上管导通时，输入端的能量经过上开关管，至电感储存能量，然后回到输入端；
下管导通时，电感经下管续流向输出释放能量。
联立方程式，可以得到：Vo/Vin =D/（1-D） 。此公式即为经典的BUCK-BOOST的输入输出关系式！
在BUCK-BOOST中，输出升压或是降压，由占空比的大小决定：
当D小于0.5时，电路工作在降压模式；
当D大于0.5时，电路工作在升压模式。
我们完成了BUCK向BUCK-BOOST的分裂变换，还要观察是否与传统BUCK-BOOST的属性存在一定的排异反应。答案是YES。
首先，因为电感的输出端接至功率大地，故此结构只适应于负压输出的场合，比如可以用于系统中需要正负压供电的运放；
其次，Vin + | Vo | 《 SW点的最高耐压。在分裂的BUCK-BOOST结构中，SW的电压是针对芯片的地而言，故分析SW的耐压是需要在下管关断，上管导通的前提下进行。当上管导通时， SW点相对芯片地的电压为VIN-Vo，由于Vo是负压，故SW对芯片地的压差为VIN+|Vo|。所以在做BUCK-BOOST变换时，我们不仅要关注最大输入电压，同时还要知晓最大输出电压方可确定所选择的BUCK芯片是否可靠。
第三，由于芯片的地与输入电源的地不同，芯片上电时，Vin通过芯片内部给所有逻辑器件供电的LDO输出到芯片地后，再经续流二极管，流经电感，最后至功率大地，故此时施加于芯片VIN脚的最低输入电压需高于芯片的欠压保护点 （UVLO） 与续流二极管导通压降 （VD） 之和。
最后，即是关于芯片使能脚EN的供电问题，通常在通过MCU控制电源的使能管脚时，由于MCU的地与功率地共地，故需要经一电平转换电路实现给芯片EN脚的供电。
举报
