雙極性電源提供電流的工作原理是怎么樣的呢？

　　下圖的波形顯示了雙極性電源電路的工作狀態(tài)。在VIN端施加輸入電壓時(shí)，如果輸入降至12V以下，升壓轉(zhuǎn)換器會(huì)將其輸出VINTER調(diào)節(jié)至12V。

　　如果VIN超過標(biāo)稱12V汽車電軌的12V典型值，升壓轉(zhuǎn)換器會(huì)進(jìn)入Pass-Thru?。在這種模式下，頂部MOSFETQ1會(huì)在100%占空比始終導(dǎo)通工作，所以不會(huì)進(jìn)行切換操作;施加于4象限轉(zhuǎn)換器的電壓VINTER相對(duì)穩(wěn)定地保持在VIN。

　　圖1.VIN從14V降低至5V時(shí)的波形。

　　VIN=5V/div，VOUT=5V/div，升壓SW=10V/div，時(shí)標(biāo)為200μs/div。

　　與典型的2級(jí)器件（即升壓轉(zhuǎn)換器后接降壓/反相）相比，這種方法大幅提升了系統(tǒng)效率。這是因?yàn)镻ass-Thru模式下（系統(tǒng)大部分時(shí)間都處于此模式）的效率可以接近100%，實(shí)質(zhì)上將功率系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)閱渭?jí)轉(zhuǎn)換器。

　　如果輸入電壓降低至12V電平以下（例如，在冷啟動(dòng)期間），升壓轉(zhuǎn)換器將切換為將VINTER至12V調(diào)節(jié)至12V。采用此方法，即使輸入電壓急劇下降，4象限轉(zhuǎn)換器也能夠提供±10V電壓。

　　控制電壓達(dá)到最大值（在本例中，為1.048V）時(shí)，轉(zhuǎn)換器輸出為+10V。控制電壓達(dá)到最小值（100mV）時(shí)，轉(zhuǎn)換器輸出為–10V。

　　控制電壓與輸出電壓之間的關(guān)系如圖2所示，其中控制電壓為60Hz正弦信號(hào)頻率，峰峰值幅度為0.9048V。由此得到的轉(zhuǎn)換器輸出為相應(yīng)的60Hz正弦波，峰峰值幅度為20V。輸出從–10V平穩(wěn)變化為+10V。

　　圖2.與正弦控制信號(hào)呈函數(shù)關(guān)系的正弦波輸出波形。

　　VCTRL=0.5V/div，VOUT=5V/div，時(shí)標(biāo)為5ms/div。

　　在此工作模式下，4象限轉(zhuǎn)換器調(diào)節(jié)輸出電壓。輸出電壓由U1通過其FB引腳上的電阻RFB來感測(cè)。將該引腳上的電壓與控制電壓相比較，并根據(jù)比較結(jié)果調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換器的占空比（即QN1上的柵極信號(hào)），使輸出電壓保持穩(wěn)定。

　　如果VINTER，CONTROL，或VOUT發(fā)生變化，會(huì)進(jìn)行占空比調(diào)制，從而相應(yīng)地調(diào)節(jié)輸出。MOSFETQP1與QN1同步開關(guān)，以實(shí)現(xiàn)同步整流，進(jìn)一步充分提高效率，如圖3所示。

　　圖3.效率與負(fù)載電流的關(guān)系

　　圖：ATA-4014高壓功率放大器指標(biāo)參數(shù)

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