电感式DC/DC变换器在手机电源、LCD背光源、键盘灯、相机闪光灯等电路中应用十分广泛，因此，读者务必掌握其基本工作原理及电路图的识别，以便于正确分析电路和判断故障。

    1．电感式DC/DC变换器基本工作原理

    电感式DC/DC变换器主要分为升压式(VIN<VoUr)、降压式(VIN>VOUT)及电压反转式（VIN= - VOUT），下面主要分析常用的升压式和降压式DC/DC变换器。

    (1)升压式DC/DC变换器

    升压式DC/DC变换器电路原理框图如图5-33所示。

    图中，VIN为输入电压；VOUT为电源输出的电压；L为储能电感；VD为整流二极管；C为滤波电容；R1、R2为分压电阻，VT为电源开关管，常采用N沟道绝缘栅场效应管(MOSFET); FB为误差反馈信号，用以稳定工作电压和调整输出电压的高低。

    升压式DC/DC变换器的基本工作原理是：开关管VT在控制电路的控制下工作在开关状态，在开关管VT导通期间，储能电感L上储存能量，在开关管截止期间，储能电感L感应出左负右正的脉冲电压，与VIN电压叠加后，经二极管VD整流、电容C滤波，产生高于输入电压VIN的输出电压VOUT，为负载供电。

    实际电路中，电感升压式DC/DC变换器型号很多，这里只列举一例。图5-34所示是电感升压式DC/DC变换器NCP5006的外形图和内部框图。

  NCP5006的①脚为电压输出端，②脚为接地端，⑨脚为误差反馈输入端，④脚为输出使能端（高电平使能，即该脚为高电平时，①脚才有输出），⑤脚为电压输入端。

    图5-35所示为NCP5006的典型应用电路，用以驱动5只白光LED显示。这个电路十分典型，LCD背光灯、闪光灯等电源电路都与此类似。

    电路的工作过程是：Vbat电压一方面加到NCP5006的输入端⑤脚，另一方面经电感Ll加到NCP5006的①脚（内部开关管的漏极），NCP5006内的开关管在控制电路的控制下工作在开关状态，在开关管导通期间，储能电感L1上储存能量，在开关管截止期间，储能电感L1感应出上负下正的脉冲电压，与Vbat电压叠加后，经二极管VDI整流、电容C2滤波，产生18～20V的输出电压，为5只LED供电。电路中，④脚接Vbat（高电平），因此，电路能持续输出电压。

    (2)降压式DC/DC变换器

    降压式DC/DC变换器电路原理框图如图5-36所示。

    图中，VIN为输入电压，VOUT为输出电压，L为储能电感，VD为续流二极管，C为滤波电容。电源开关管VT既可采用N沟道绝缘栅场效应管(MOSFET)，也可采用P沟道场效应管，当然也可采用NPN或PNP晶体三极管，实际应用中，一般采用P沟道场效应管。

    降压DC/DC变换器的基本工作原理是：
开关管VT在控制电路的控制下工作在开关状态。开关管导通时，VIN电压经开关管S和D

极、储能电感L和电容C构成回路，充电电流不但在C两端建立直流电压，而且在储能电感L上产生左正右负的电动势。开关管截止期间，由于储能电感L中的电流不能突变，所以，L通过自感产生右正左负的脉冲电压。于是，L右端正的电压一滤波电容C一续流二极管VD—L左端构成放电回路，放电电流继续在C两端建立直流电压，C两端获得直流电压VOUT，为负载供电。从以上可知，降压式DC/DC变换器产生的输出电压不但波纹小，而且开关管的反峰电压低。

    实际电路中，电感降压式DC/DC变换器型号很多，这里只列举一例。图5-37所示是电感降压式DC/DC变换器AP1510的外形图和内部框图。

  AP1510的①脚为误差反馈信号输入端，②脚为输出使能端（高电平使能，即该脚为高电平时，①脚才有输出），⑧脚为振荡设置端（通过外接电阻来设置最大输出电流），④脚为电压输入端，⑤、⑥脚为电压输出端，⑦、⑧脚接地。

    图5-38所示为AP1510的典型应用电路。

    电路的工作过程是：AP1510内部的开关管在控制电路的控制下工作在开关状态。开关管导通时，AP1510的④脚输入电压VIN加到内部的开关管S极，开关管的D极接输出端⑤脚，因此，输入电压VIN经内部开关管S和D极、储能电感L和电容COUT构成回路，充电电流不但在COUT两端建立直流电压，而且在储能电感L上产生左正右负的电动势。开关管截止期间，由于储能电感L中的电流不能突变，所以，L通过自感产生右正左负的脉冲电压。于是，L右端正的电压一滤波电容COUT一续流二极管VDI →L左端构成放电回路，放电电流继续在COUT两端建立直流电压，COUT两端获得直流电压VOUT，为负载供电。

    2．输出负电压的电感式DC/DC变换器

    输出负电压的电感式DC/DC变换器电路原

理框图如图5-39所示。

    图中，VIN为输入电压；VOUT为电源输出的电压；L为储能电感；VD为整流二极管；C为滤波电容；VT为电源开关管，常采用N沟道绝缘栅场效应管(MOSFET); R1、R2为分压电阻，经分压后产生误差反馈信号FB，用以稳定工作电压和调整输出电压的高低。

    电路基本工作原理是：开关管VT在控制电路的控制下工作在开关状态，在开关管VT导通期间，储能电感L上储存能量，在开关管截止期间，储能电感L感应出上负下正的脉冲电压，经二极管VD整流、电容C滤波，产生负的输出电压VOUT，为负载供电。

    3．电感式DC/DC变换器的特点

    电感式DC/DC变换器的开关管工作于开关状态，所以开关管上的损耗很小，因此效率就很高，一般可达80%～93%。

    电感式DC/DC变换器不仅效率高，并且可以组成降压式、升压式及电压反转式等形式，使用比较灵活，在手机、LED液晶彩电电源电路中应用较多。另外，开关管和控制器一般集成在集成电路中，这样，集成电路外部仅3个元器件：L、VD和C(采用同步整流时可省掉VD)，电路简单，所占印制板面积小；输入电压有较大变化时不影响开关管的损耗，所以特别适用于VIN和VOUT差值很大的场合。

    电感式DC/DC变换器的主要缺点在于电源方案的整体面积较大（主要是电感和电容），输出电压的纹波（一种噪声电压）较大，一般有几十毫伏到上百毫伏（低噪声的也有几毫伏），而线性稳压器仅有几十微伏到上百微伏，相差约千倍。因此，采用电感式DC/DC变换器进行印制板布线时必须格外小心，以避免电磁干扰。

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