正至負DC/DC轉換 (負輸出) 廣泛應用于LCD器件、OLED顯示器、音頻放大器、工業設備、測量工具、測試系統、LED驅動器和電池充電器。在所有這些應用場合中，負輸出轉換器必須緊湊、支持高功率并適應擴展的輸入電壓范圍。LTC7149可滿足所有這些要求。其集成的4A開關和3.4V至60V的寬輸入電壓范圍能滿足且超越大多數嚴苛應用的要求，包括那些在汽車環境中的需求。

電路描述和功能

圖1示出了一款基于LTC7149的正至負轉換器。該解決方案可從一個12V輸入電壓 (例如：一個汽車電源軌) 提供–10V/2A輸出。功率鏈組件針對一個12V標稱輸入來選擇，但進行了適當的降額，此應用的輸入電壓可低至4V或高達50V。

圖 1：LTC7149 正至負轉換器 (VIN：4V ~ 50V，VOUT：–10V/2A)

在汽車應用中，LTC7149處理高電壓輸入的能力免除了增設昂貴電壓抑制器的需要。非常低的最小輸入電壓即使在冷車發動情況下也能保持敏感系統的正常運行。有關LTC7149周圍組件所承受電壓和電流應力的計算指引，詳情可見LTC7149產品手冊。圖2舉例示出了輸入電壓低于 12V 時的輸出電流降額。

圖 2：輸出電流降額與輸入電壓的關系 (針對圖 1 電路)

圖 1 電路采用了外部環路補償。如圖 3 所示，把 ITH 連接至 INTVCC 允許使用內部補償。把 MODE/SYNC 連接至 GND 則啟動突發模式 (Burst Mode) 操作。如果需要，可把參考于 GND 的同步脈沖加至該引腳。這款解決方案的效率達到了 94%。

電壓控制型可變負輸出電路

許多應用都需要動態地改變負偏置，包括 LCD、OLED 監視器和測試設備系統。LTC7149 擁有旨在簡化此項任務的特性。

圖 3 示出了一個負電壓電源，其中的負輸出受控于一個正信號電壓。參考于 GND 的正控制電壓被施加至 VOUTSNS 引腳。在圖 3 中，這是處于 0V 至 5V 范圍內的 VCTRL。產生的負輸出電壓 VOUT– 由下式決定：

VOUT– = –50μA ? RSET + VCTRL

圖 3：具可變 VOUT– (從 –5V 至 –10V) 的正至負轉換器

低通濾波器 RF/CF 提供噪聲抑制。VOUTSNS 引腳在任何情況下均不可浮置，在該引腳上必須始終存在某電壓電位。如果不能滿足該要求 (比如：在系統測試期間)，則應安裝電阻器 RP。

圖 4 示出了 VOUT– 與 VCTRL 的函數關系曲線。圖 5 舉例說明了這種方法的廣闊應用潛力，因為 VCTRL 電壓被整形為一個具 2.5V 幅度的正弦波。

圖 4：作為 VCTRL 的線性函數之可變負輸出 VOUT.

圖 5：可變負輸出 VOUT– 追隨 VCTRL 上的正弦波形.

結論

LTC7149是一款用于負輸出電源的高效率50V、4A同步單片式穩壓器，它整合了寬輸入和輸出電壓范圍與集成型開關晶體管，從而簡化了轉換器設計。本設計要點中所討論的解決方案和電路可協助在汽車和工業應用、顯示器及監視器系統中實現該穩壓器。

審核編輯：湯梓紅