在开关断开阶段,L1和L2电感上的电压-电流关系为:
iL1-iH1=(VIN-(VIN+VOUT))(T-tON)/L1=-VOUT(T-tON)/L1 方程(5a)
iL2-iH2=(0-VOUT)(T-tON)/L2=-VOUT(T-tON)/L2 方程(5b)
从方程4a和5a,或方程4b和5b, 可以导出VOUT:
VOUT=VINtON/(T-tON) 方程(6a)
方程6a还可以表示为:
VOUT=VIND/(1-D) 方程(6b)
其中D为占空比,等于tON/T。
从方程6a 和 6b,我们可以看出,SEPIC稳压器的输出电压既可以高于输入电压,也可以低于输入电压,因为D/(1 -D)的值既可大于1,也可小于1。
比较
稳压电荷泵转换器和SEPIC稳压转换器都可以输出高于或低于输入电压的稳压电压。对于成本敏感和避免设计复杂性的应用来说,稳压电荷泵比SEPIC稳压器更为适用。
稳压电荷泵解决方案不需要电感,因此比基于SEPIC的解决方案更为简单。因此,与SEPIC稳压器相比,稳压电荷泵转换器解决方案在设计上更简单,外形尺寸更小,成本更低。
另一方面,SEPIC稳压器能够在所有负载电压和电流状态下提供较高的效率,因此对于具有这种需求的场合是更合适的选择。此外,作为基于电感的DC/DC拓扑结构,SEPIC稳压器能够比稳压电荷泵转换器输出更大的电流。
结论
稳压电荷泵式和电感式DC/DC转换器(包括降压、升压以及SEPIC稳压器)之间的比较可总结如下:
•稳压电荷泵式解决方案通常设计更简单、尺寸较小、成本更低。
•在许多情况下,SEPIC稳压转换器效率较高,并且可以输出较大电流。
因此设计工程师应当根据系统要求和设计要求进行折衷,选择最适合的电源转换器拓扑结构。
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