解决这种问题的常见方法是采用 SEPIC 拓扑转换器。不过这种转换器的设计很复杂,需要两个电感器,而且通常空间利用率和转换效率都不高。因此,ADI公司设计了广泛的 4 开关降压-升压型控制器,这些控制器不仅简化了设计,还提供很高的空间利用率和转换效率,功率损耗在 5% 至 7% 之间 (视输入至输出电压范围而定)。图 4 所示 LT8705 是一个 4V 至 80V 输入的降压-升压型控制器例子,该器件提供车辆环境中常见的一个固定 12V 输出。
图 4:详细的 LT8705 原理图,从 4V 至 80V 输入提供固定 12V 输出
INCREASED VOUT RIPPLE FOR VIN > 60V:VIN > 60V 时,VOUT 纹波增大
解决汽车冷车发动问题的另一种方法是,采用升压型转换器,后面再跟一个降压型转换器。在这种拓扑中,从单电池提供的升压型转换器之输出设定为比电池的标称电压高出几伏,然后再用一个降压型转换器对其降压,使其达到下游电子组件所需的工作电压。尽管这种方法需要两个转换器,但是ADI公司已经开发出一款整合了升压型控制器和降压型控制器的器件,两个控制器既可独立使用,又可作为升压-降压跟随器使用。图 5 中用LTC7813 说明这种器件的工作原理。
图 5:LTC7813 原理图 ~~ 一个级联的升压及降压型单输出控制器 IC
8V TO 60V DOWN TO 2.2V AFTER START-UP:8V 至 60V,启动后降至 2.2V