怎么產(chǎn)生負電壓？BUCK-BOOST負電源原理

原文來自原創(chuàng)書籍：《硬件設(shè)計指南 從器件認知到手機基帶設(shè)計》

在電路系統(tǒng)中，負電壓的應(yīng)用沒有正電壓多，因此是很多人忽略的一種電源拓撲，不被人了解，所以有同學(xué)就經(jīng)常會問，怎么產(chǎn)生負電壓？

BUCK-BOOST是一種經(jīng)典的負電源拓撲，廣泛應(yīng)用在OLED屏幕驅(qū)動等領(lǐng)域，其基本結(jié)構(gòu)見圖2-12 ，與BUCK、BOOST一樣，都是由基本的開關(guān)、二極管和電感幾大元件組成。

圖2-12 BUCK-BOOST負電源拓撲

BUCK-BOOST工作流程也分為開關(guān)導(dǎo)通和斷開兩個過程，開關(guān)的周期為T，占空比為D，當開關(guān)導(dǎo)通時，電源對電感充電，充電的路徑見圖2-12 黑色實線箭頭，此時電感兩端的電壓為Vi：

當開關(guān)斷開時，電感通過二極管向負載放電（要注意電流方向），放電路徑見圖2-12 虛線箭頭，此時電感兩端的電壓為-Vo：

根據(jù)伏秒平衡原理，開關(guān)在斷開時和導(dǎo)通時，電感電流變化量是相等的：

整理公式(2-27)、(2-28)、(2-29)可以得到：

占空比D是小于1的系數(shù)，因此D/(D-1)<0，因此BUCK-BOOST是升降壓型負電源。仿真的原理與BUCK電源相似，篇幅有限，這里就不做過多介紹了。