DC/DC 轉換器將輸入電壓源轉換為所需的電壓電平。當輸入電壓高于所需的輸出電壓時，我們需要一個降壓轉換器。反之，當輸入電壓低于輸出電壓時，則需要升壓轉換器。在輸入電壓可能高于或低于輸出電壓的應用中，我們需要的是降壓-升壓轉換器。

存在多種用于實現(xiàn)同相降壓-升壓(降壓和升壓)轉換的拓撲，例如單端初級電感轉換器 (SEPIC)、Zeta 轉換器、雙開關升降壓轉換器和四開關升降壓轉換器。然而，使用這些拓撲結構的降壓-升壓轉換不如基本降壓或升壓轉換器高效。這背后的原因是什么?有什么辦法可以提高效率嗎?

當一個轉換器的輸入電壓可以高于或低于穩(wěn)壓輸出且不需要提供隔離時，對于基于變壓器的拓撲結構來說，四開關降壓 - 升壓型轉換器通常是一種較好的替代方案。降壓 - 升壓型轉換器可提供一個較寬的輸入電壓范圍、更高的效率且無需使用龐大笨重的變壓器。相比于功能相當?shù)?SEPIC 轉換器，降壓 - 升壓型轉換器的效率要高得多。

讓我們以一個四開關升降壓轉換器為例來回答這些問題。仔細觀察四開關降壓-升壓轉換器拓撲，我們會發(fā)現(xiàn)它實際上是降壓轉換器和升壓轉換器的級聯(lián)組合。不知何故，我們應該能夠將其用作降壓轉換器或升壓轉換器。圖 1 顯示了降壓或升壓模式與傳統(tǒng)降壓-升壓模式之間的比較。

在傳統(tǒng)的升降壓模式下工作時，Q 1和 Q 2共享一個柵極控制信號，而 Q 3和 Q 4共享另一個。這兩個柵極控制信號相互補充。在降壓或升壓模式下，當V IN高于V OUT時，Q 2保持關閉，而Q 4始終關閉;因此它像典型的降壓轉換器一樣工作。相反，當V IN低于V OUT時，Q 1始終導通而Q 3保持截止;然后它作為一個典型的升壓轉換器工作。

在降壓-升壓模式下，所有四個開關都在每個周期內切換。相比之下，在降壓模式或升壓模式下，每個周期中只有兩個開關在切換。每個周期內更多的開關開關本質上會產生更多的開關損耗。此外，在降壓-升壓模式 ( I IN + I OUT )中流過電感器和開關的平均電流或基座電流高于降壓模式 ( I OUT ) 和升壓模式 ( I IN )，這會導致更高的傳導損耗. 因此，降壓或升壓模式下的效率遠高于降壓-升壓模式。

我們可以使用 TI最新的寬 V IN四開關降壓-升壓控制器LM5175實現(xiàn)優(yōu)化的降壓或升壓模式控制。從評估模塊測得的效率在整個 V IN范圍內顯示出非常高的效率。

因此，為了實現(xiàn)高效率，請勿在降壓-升壓模式下運行四開關降壓-升壓轉換器。而是在降壓模式或升壓模式下運行。你的選擇是什么?