四开关降压-升压转换器：实现高效电压调节的新途径

来源：中芯巨能：提供选型指导+样片测试+现货供应| 发布日期：2025-05-31 10:00:02 浏览量：

在电子工程领域，宽范围电源的设计与应用是工程师们面临的一项重要挑战。特别是在需要将输入电压从6V至24V变换为稳定的12V输出时，选择合适的拓扑结构变得尤为关键。传统的解决方案往往依赖于基于变压器的反激式稳压器、单端初级电感转换器(SEPIC)或四开关降压-升压拓扑等技术来实现这一目标。

四开关降压-升压转换器以其简洁而高效的架构脱颖而出。这种设计仅需一个电感和四个开关即可完成复杂的电压变换任务，如图1所示。通过精确控制这四个开关的状态，电路可以灵活地在降压模式（当输入电压高于所需输出电压）和升压模式（当输入电压低于所需输出电压）之间切换，确保了高效率的电压转换。

图1

然而，使用开关模式电源(SMPS)进行降压或升压转换并非没有挑战。SMPS工作在特定的开关频率下，会导致内部走线中产生脉冲电流，从而引发电磁干扰(EMI)问题。为了克服这一障碍，Silent Switcher技术应运而生。该技术巧妙地将脉冲电流路径分成两个对称的部分，不仅降低了磁场强度，还极大地减少了EMI的影响，如图2所示。

图2

进一步地，Silent Switcher 2技术引入了集成去耦电容的设计理念，例如LT8350S这样的器件，它们将相关电容直接集成到了芯片内部。相比于采用外部去耦电容的传统方案，这种高度集成化的设计显著减少了脉冲电流路径中的寄生效应，从而实现了更低的电磁辐射骚扰。此外，LT8350S支持高达6A的开关电流，并且输入电压范围广泛（3V至40V），非常适合用于需要高效能EMC行为的上下变频应用中。

图3展示了基于LT8350S构建的降压-升压开关稳压器的实际电路示例，包括如何利用展频(SSFM)技术来进一步降低EMI。此电路模型可通过LTspice®免费获取，便于工程师们进行仿真分析和优化设计。

基于LT8350S构建的降压-升压开关稳压器的实际电路示例

图3

综上所述，对于那些致力于开发高性能、低噪声电源系统的工程师而言，四开关降压-升压转换器结合Silent Switcher技术无疑提供了一种极具吸引力的选择。它不仅能够满足复杂的应用需求，而且还能有效应对EMI挑战，推动电源设计向更加高效、可靠的方向发展。无论是面对工业自动化、汽车电子还是消费电子市场，掌握这些先进的电源管理技术都是至关重要的。

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