反相轉(zhuǎn)換器基礎(chǔ)知識
　　反相轉(zhuǎn)換器的主要目的是在輸出端提供負電壓。除了此功能之外，極性反相拓撲對于供電負載也非常有用，該負載相對于系統(tǒng)地而言與極性無關(guān)，但由可能高于或低于輸出電壓的輸入電壓供電 [1]。反相拓撲通常使用單個電感器，不需要任何耦合電容器 [2]。這使得使用更少的組件來實現(xiàn)反相拓撲。但是，由于其適用的應(yīng)用范圍較窄，因此與其他基本 DC/DC 轉(zhuǎn)換器拓撲相比，它的使用頻率較低。對于處理較大整流器電流的場景，可以使用同步降壓或同步升壓裝置 [3]。這有助于通過減少傳導(dǎo)損耗來提高效率。　　反相轉(zhuǎn)換器的實現(xiàn)方式有很多種。可以是負參考，即使用任何降壓器件將正電壓轉(zhuǎn)換為負電壓。也可以是正參考，即利用任何升壓器件將負電壓轉(zhuǎn)換為正電壓 [4]。反相轉(zhuǎn)換器拓撲的一種具體類型是反相降壓-升壓轉(zhuǎn)換器。圖 1 說明了降壓拓撲、升壓拓撲和極性反相降壓-升壓拓撲。眾所周知，它是一種簡單且低成本的極性反相轉(zhuǎn)換器，功率級元件很少。它具有元件數(shù)量少、開發(fā)復(fù)雜性低的優(yōu)點，可以使用標準高端穩(wěn)壓器集成芯片來實現(xiàn)。這些也是為降壓轉(zhuǎn)換器設(shè)計的。

　　圖 1. 降壓拓撲、升壓拓撲和極性反轉(zhuǎn)降壓-升壓開關(guān)轉(zhuǎn)換器的電路圖。圖片版權(quán)歸 EETech 所有
　　眾所周知，利用真正的反激式拓撲可以反轉(zhuǎn)輸入電壓的方向，它與傳統(tǒng)的反激式轉(zhuǎn)換器拓撲類似，因為其繞組比為 1:1。電流在輸入端和輸出端都是脈沖電流。由于輸出電壓飛回到開關(guān)節(jié)點，因此它被稱為反激式電壓，因此，半導(dǎo)體開關(guān)兩端的電壓應(yīng)力是輸入和輸出電壓的總和。控制器參考負輸入或輸出；因此，它必須承受輸入和輸出電壓的總和。
　　高級升降壓轉(zhuǎn)換器工作原理
　　極性反轉(zhuǎn)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器是一種基本的電源轉(zhuǎn)換拓撲。它使用有源開關(guān)（通常是 MOSFET）、無源開關(guān)（通常是二極管）和電感器實現(xiàn)。　　圖 2 說明了反相降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的工作原理。當開關(guān)導(dǎo)通時（稱為導(dǎo)通時間），輸入電壓存在于電感器兩端，迫使電流流向地面。在這種情況下，能量存儲在氣隙中。當二極管導(dǎo)通且開關(guān)關(guān)閉時（稱為關(guān)斷時間），電感器電壓翻轉(zhuǎn)并導(dǎo)致整流器導(dǎo)通。這會導(dǎo)致輸出端出現(xiàn)負電壓。導(dǎo)通期間流動的電流通常稱為磁化電流，而關(guān)斷期間流動的電流稱為反激電流。導(dǎo)通期間存儲在電感器中的能量用于驅(qū)動反激電流。

　　圖 2. 電路圖說明了反相降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的工作原理。　　該拓撲的傳遞函數(shù)可以表示為　

     V輸出=?V輸入.(T開/T關(guān))

　　導(dǎo)通時間與關(guān)斷時間的比率稱為占空比，用 D 表示。