反相Buck變換器的工作原理

Buck變換器是開關電源基本拓撲結構的一種，在此基礎上增加負壓輸出的功能，甚至比電荷泵電路還要簡單。

反相Buck變換器的英文稱呼是“Inverting Buck-Boost”，直譯過來應該是反相降壓-升壓變換器，在此處只討論降壓使用，為了不引起歧義，稱為反相Buck變換器。

當開關管Q導通時，儲能電感L充電;當開關管Q斷開時，電感L“上負下正”，相當于電源，為電容C充電，電流經過續(xù)流二極管D回到電感。當開關管Q再次導通時，電感再次充電，電容C中儲存的電荷維持輸出電壓。

從結構上來看，好像是儲能電感與續(xù)流二極管位置變換了。其實還有更好的理解方法：只是參考點變了。如下圖，電路輸出的結果是輸出電容有5V的壓差，“上正下負”。Buck變換器把T2點作為0V的參考點，所以T1點有5V的輸出;反相Buck變換器以T1位0V的參考點，所以T2點是-5V的輸出。

圖參考點不同對Buck電路的影響

需要注意開關管最大耐壓值的問題。Buck變換器中開關管承受的最大電壓是Vcc，反相Buck變換器中開關管承受的最大電壓是Vcc+Vout。

圖反相Buck電路原理圖

下圖是芯片2腳電壓(黃色，表示為Vsw)與輸出電壓的波形，由于通道2是交流耦合，所以看到的波形大約在0V附近，實際輸出是-5V左右.可以分析出，開關閉合時Vsw與Vout上升，一段時間以后開關斷開，Vsw電壓極速下降，Vout先下降后上升。Vsw變換的幅值達到17V。

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