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在汽车信息娱乐系统、工业以及铁路环境中，为满足LCD显示屏供电和仪表监视应用需求，常常需要产生负电压轨。然而，专门设计的正至负转换器并不像降压型控制器那样普及，这促使工程师寻找替代方案来避免额外的设计与测试成本。本文介绍如何利用LTC3892双输出降压型控制器以C`uk拓扑结构产生所需的负输出电压。
LTC3892是一款高性能双输出控制器，能够同时提供正电压和负电压输出。一个典型的配置如图1所示，该电路输入电压范围为6V至40V，其中VOUT1设定为3.3V（10A），用于直通式降压转换；而VOUT2则被配置为-12V（3A）。对于VOUT1而言，无需外部分压器即可将输出设置为固定值，这得益于LTC3892-2的内部配置选项。
图 1. 一款用于产生正电压和负电压的解决方案。VOUT1 为 3.3V (10 A)，VOUT2为 –12V (3A)。
VOUT2作为相对于GND的负输出电压，其电压检测通过运放U2（LT1797）完成，它作为一个差分放大器，将检测到的负电压调整至LTC3892误差放大器可接受的范围内。此方法中，误差放大器和运放均参考于系统GND，从而简化了控制逻辑。此外，VOUT2采用异步Cuk拓扑，包括功率元件Q1、D1、L2及滤波电容。虽然本文不深入探讨Cuk拓扑的具体细节，但其原理广泛记录于技术文献中。
该设计方案已在DC2727A演示板上进行了评估，图2展示了VOUT2的效率表现。此外，LTC3892-2的LTspice®仿真模型也为工程师提供了便利，使得在实际硬件测试前即可对设计进行优化和验证。这种灵活性不仅加速了产品开发周期，同时也减少了因物理原型制作带来的成本增加。
图 2. 在14V 输入时负输出(VOUT2)的效率。
LTC3892以其通用性和灵活性，超越了传统的同步降压转换功能，能够在C`uk拓扑中高效地生成正电压和负电压，适用于汽车、工业及其他领域中的多种应用场景。无论是为了降低开发成本，还是为了加快上市时间，LTC3892都提供了一个有效的解决方案，使得工程师可以更加专注于创新而非基础架构的重新设计。通过合理配置，即使是面对复杂的电源管理挑战，也能轻松应对。
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