雙(shuang)極性(xing)電(dian)源提供電(dian)流的(de)工作(zuo)原(yuan)理是怎么樣的(de)呢？

　　下圖的(de)(de)波形顯(xian)示了雙極性(xing)電源(yuan)電路(lu)的(de)(de)工作(zuo)狀態。在VIN端(duan)施(shi)加輸入(ru)電壓(ya)時(shi)，如果輸入(ru)降(jiang)至12V以(yi)下，升壓(ya)轉換器會將其輸出VINTER調節至12V。

　　如果VIN超過標稱(cheng)12V汽車電軌的(de)(de)12V典(dian)型(xing)值，升壓轉換(huan)器(qi)會(hui)進入Pass-Thru?。在這(zhe)種模式下，頂(ding)部MOSFETQ1會(hui)在100%占空比(bi)始(shi)終導通工(gong)作(zuo)，所以不會(hui)進行切換(huan)操作(zuo);施加于4象限(xian)轉換(huan)器(qi)的(de)(de)電壓VINTER相對穩(wen)定地保持在VIN。

　　圖1.VIN從14V降低至5V時的波形。

　　VIN=5V/div，VOUT=5V/div，升壓(ya)SW=10V/div，時標(biao)為200μs/div。

　　與典(dian)型的2級器(qi)(qi)件（即(ji)升壓轉(zhuan)換器(qi)(qi)后接(jie)降壓/反相）相比，這種(zhong)方法大幅(fu)提(ti)升了系(xi)統效率(lv)。這是因為Pass-Thru模(mo)式(shi)下（系(xi)統大部分(fen)時間(jian)都處(chu)于此模(mo)式(shi)）的效率(lv)可(ke)以(yi)接(jie)近100%，實質上將功率(lv)系(xi)統轉(zhuan)變為單級轉(zhuan)換器(qi)(qi)。

　　如果(guo)輸(shu)入(ru)電(dian)(dian)壓(ya)降低至12V電(dian)(dian)平(ping)以下(xia)（例如，在冷啟動(dong)期間），升壓(ya)轉換器將切換為將VINTER至12V調節至12V。采用此(ci)方法(fa)，即使輸(shu)入(ru)電(dian)(dian)壓(ya)急劇(ju)下(xia)降，4象限轉換器也能(neng)夠提供±10V電(dian)(dian)壓(ya)。

　　控制(zhi)電(dian)壓達到(dao)最大值(zhi)（在本例(li)中，為(wei)1.048V）時，轉(zhuan)換器輸出(chu)為(wei)+10V。控制(zhi)電(dian)壓達到(dao)最小值(zhi)（100mV）時，轉(zhuan)換器輸出(chu)為(wei)–10V。

　　控(kong)制(zhi)電壓與輸出(chu)電壓之間的(de)關系(xi)如圖2所示(shi)，其中控(kong)制(zhi)電壓為60Hz正弦信號頻(pin)率，峰峰值幅度(du)為0.9048V。由(you)此得到的(de)轉換器輸出(chu)為相應(ying)的(de)60Hz正弦波，峰峰值幅度(du)為20V。輸出(chu)從–10V平穩(wen)變化(hua)為+10V。

　　圖2.與正弦控制信號(hao)呈函(han)數關系的正弦波(bo)(bo)輸(shu)出(chu)波(bo)(bo)形。

　　VCTRL=0.5V/div，VOUT=5V/div，時標(biao)為5ms/div。

　　在(zai)此工作(zuo)模式(shi)下，4象限轉換器(qi)調節(jie)輸(shu)出電(dian)(dian)壓。輸(shu)出電(dian)(dian)壓由(you)U1通過其(qi)FB引腳上的(de)電(dian)(dian)阻RFB來感測。將該引腳上的(de)電(dian)(dian)壓與控制電(dian)(dian)壓相(xiang)比較，并根(gen)據比較結果調節(jie)轉換器(qi)的(de)占空比（即(ji)QN1上的(de)柵極(ji)信號），使輸(shu)出電(dian)(dian)壓保持穩定。

　　如果VINTER，CONTROL，或(huo)VOUT發生(sheng)變(bian)化，會進行(xing)占空比(bi)調(diao)制(zhi)，從而(er)相應地調(diao)節輸(shu)出(chu)。MOSFETQP1與QN1同(tong)(tong)步(bu)開(kai)關，以實現(xian)同(tong)(tong)步(bu)整流，進一(yi)步(bu)充分提高(gao)效(xiao)率，如圖3所(suo)示。

　　圖3.效率與負載電流的關(guan)系(xi)

　　圖：ATA-4014高壓功率放大器指標參數

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