雙極型晶體管Q1和電阻R4及R5構(gòu)成一個恒流驅(qū)動的電平位移器，其允許低壓 TPS64203控制器操作由Q2和Q3構(gòu)成的離散式柵極驅(qū)動電路。同控制器一樣，電平位移器在啟動時由齊納二極管D2驅(qū)動，而在啟動以后經(jīng)調(diào)節(jié)的5V則通過肖特基二極管D4驅(qū)動。功率FET Q4的柵極必須剛好過驅(qū)動，以為要求輸出電流提供可接受的RDS(on)。驅(qū)動過多會增加開關(guān)損耗，而驅(qū)動過少又會增加傳導(dǎo)損耗。檢查一些實驗和誤差后，我們選擇了 VGS ≈12 V。

　　電容C4和二極管D3對驅(qū)動電路的功能至關(guān)重要。通過選擇電阻R5來將12V柵極驅(qū)動電平設(shè)置在整流器輸出電壓以下。二極管D3將電容C4限定在這一電平。特別是，當(dāng)U1的開關(guān)引腳輸出一個低信號來開啟功率FET時，信號被電平位移到Q3的基極。晶體管Q3開啟，并快速地將Q4的柵—源電容CGS充電至 12V。如果沒有C4和D3的話，關(guān)閉Q4會讓Q3成為一種漏極接地的昂貴的高壓雙極型晶體管。當(dāng)U1的開關(guān)引腳輸出一個高信號來關(guān)閉功率FET時，該信號被電平位移至Q2的基極。Q2開啟，有效地將Q4的柵極與輸入電壓連接。在沒有起到本地電源作用的電容C4的情況下，晶體管Q2和Q3無法提供快速(且因此而高效地)上拉或下拉Q4柵極電容所必需的快速電流峰值，注意到這一點很重要。另外，由R4設(shè)定的電平位移器電流ILS必須足夠高，以在ton(min)期間移動Q4的柵極電荷QGate。也就是說：

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　　電容C4值設(shè)定大于Q4的柵極電容，但其必須足夠小，以便在更短控制器最小導(dǎo)通與斷開時間期間能夠得到再充電。圖3顯示了300V和500mA負(fù)載輸入電壓下，一個開關(guān)周期的柵極和漏極導(dǎo)通/斷開時間。表1顯示了測得的轉(zhuǎn)換效率。

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　　圖 3 一個開關(guān)周期的Q4柵極和漏極電壓

　　表 1 測得的轉(zhuǎn)換效率

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　　電流限制與軟啟動

　　在許多低壓應(yīng)用中，TPS6420x使用一個高端限流電路，旨在將安裝在VIN和 ISENSE引腳之間的電流檢測電阻的壓降同基準(zhǔn)參考電壓進(jìn)行對比。如果檢測電阻的電壓超出該電壓，則電路關(guān)閉開關(guān)，從而實現(xiàn)逐脈沖電流限制。高壓應(yīng)用中， ISENSE引腳上沒有過電壓時無法使用限流電路，因此ISENSE引腳高位連接至VIN。圖1所示電路沒有電流限制，推薦使用高端保險絲來提供短路保護(hù)。

　　在一些典型的啟動應(yīng)用中，TPS64203限流值慢慢上升，以提供限流的受控軟啟動。在這種應(yīng)用中，限流電路和軟啟動均無效;因此，啟動浪涌電流會很大，而輸出電壓會稍稍過沖，如圖 4 所示。

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　　圖4 VIN=300V時10Ω負(fù)載啟動

　　結(jié)論

　　低壓降壓轉(zhuǎn)換器通過AC電源來提供DC電壓，在沒有變壓器的情況下就可以獲得近60%的轉(zhuǎn)換效率。這種電路也可以用于DC/DC轉(zhuǎn)換，其輸入 DC電壓高于TPS6420x 的最大額定值。