線性μModule穩壓器非常適用於負載點電源
，因為它們易於插入
，緊湊，一體化設計。它們隻需很少的工程工作就能適應狹小的空間 - 除了μModule封裝本身之外，隻需要幾個組件。任何降壓型μModule穩壓器都可以用來毫不費力地生成負電壓解決方案，同時保留μModule穩壓器固有的常規簡單設計和低元件數量優勢。

 

 

以下三個簡單的設計步驟將降壓拓撲轉換為反相降壓 - 升壓拓撲
，產生負輸出電壓軌。

 

將μModule穩壓器的V OUT引腳連接至係統地（PGND）。這創建了反相降壓 - 升壓轉換器所需的接地電感配置。

 

通過連接μModule穩壓器的V IN引腳和PGND 之間的輸入電源為轉換器供電。

 

μModule穩壓器的GND引腳現在變為負輸出電壓軌（-V OUT）。負載連接在負輸出和PGND之間。

如圖1（a）的標準降壓配置所示，使用μModule穩壓器（如LTM4601）需要少量輸入和輸出電容來生成功能齊全的降壓型DC / DC轉換器。在這種配置中
，μModule穩壓器的輸出焊盤連接到它們相應的電壓，即V OUT焊盤連接到外部V OUT，GND焊盤連接到外部GND。如果外部連接更改為圖1（b）所示的配置
，則降壓型μModule穩壓器將成為反相降壓 - 升壓型轉換器。這裏μModule穩壓器的V OUT焊盤連接到外部GND，而GND焊盤成為負V OUT。因此μModule調節器GND指的是-VOUT。

 

圖1.僅僅幾個連接變化將一個降壓μModule穩壓器（a）轉換為一個負輸出穩壓器（b）
 

 

由於接地電平（PGND和GND）的不同，配置控製電路需要比功率級更多考慮。μModule穩壓器參考其自身GND引腳的引腳電壓，但其提供的輸出電壓是相對於係統地（PGND）的。在此配置中
，要將任何PGND參考的外部控製信號（例如RUN，TRACK，PGOOD等）傳送到μModule穩壓器，需要將信號轉換為μModule穩壓器的接地參考GND（-V OUT）。

 

 

圖2.μModule穩壓器的輸入信號必須從電源地電平轉換為-VOUT參考電平
 

下麵的電路示例顯示了如何對RUN，PGOOD和TRACK引腳兼容性的係統接地參考信號進行電平轉換。

 

 

通過向引腳施加使能信號

，RUN引腳輸入允許μModule穩壓器打開和關閉。在很多情況下，模塊可以通過V IN和RUN引腳和V IN之間的上拉電阻使能
，但是如果RUN引腳要通過外部PGND參考信號控製，則需要額外考慮。

 

想象一下，如果我們將PGND參考使能信號（V EN）直接應用於負轉換器的RUN引腳而不使用電平轉換電路
，會發生什麼情況。由於μModule穩壓器在其RUN引腳上看到的電壓為V EN + | -V OUT |
，因此（取決於設定的輸出電壓），我們可能會超出引腳的絕對值。最大。額定電壓（並導致零件損壞）。另外
，一旦μModule穩壓器打開，使能信號可能不足以關閉μModule穩壓器。因此，我們需要一個電路將PGND參考使能信號轉換為適合μModule穩壓器RUN引腳的電平。

 

圖3中的簡單電路采用基於PGND的使能信號
，電平將其降低到適合RUN引腳的電壓電平。在使能信號為高電平的電路中，PNP晶體管Q1導通，產生一個具有Rb，Rc的偏置電流

，使RUN引腳電壓高於其閾值，並開啟μModule穩壓器。D1引腳的最大電壓被鉗位
，以防止超過引腳的絕對值。最大額定值。當使能信號為低電平時，Q1關閉，電阻R3將RUN引腳放電至閾值以下，以關閉μModule穩壓器。注意μModule穩壓器封裝內部可能已包含電阻R3和/或齊納二極管D1，詳情請參閱數據表。

 

 

圖3.電平轉換使能電路
 

圖4顯示了LTM4609在負輸出配置中使用的RUN引腳電平轉換電路的設置。V IN = 10V，-V OUT = -12V @ 2A。

 

 

圖4.具有電平轉換使能電路的LTM4609
 

 

PGOOD輸出引腳指示μModule穩壓器輸出電壓是否處於穩壓（PGOOD高電平）範圍內（PGOOD低電平）。模塊內部PGOOD引腳是開漏MOSFET，因此需要一個上拉電阻來提供偏置電壓。如果要在負輸出配置中使用PGOOD功能，μModule穩壓器看到的PGOOD信號必須適當地電平移動到PGND參考信號，以供係統進一步使用。

 

想象一下
，如果我們直接使用模塊的PGOOD輸出信號而沒有任何電平轉換電路，會發生什麼情況。由於PGOOD引腳上的PGND參考上拉電源（V S），因為模塊在其PGOOD引腳上的最大電壓為V S + | -V OUT |，所以（取決於設置的輸出電壓）引腳的絕對電壓。最大額定值可以被超過。同樣在此設置中
，當模塊PGOOD引腳信號為低電平時，PGOOD信號相對於PGND可能不適合在係統中使用（即PGOOD低電平信號電平

 

圖5中的簡單電路將μModule穩壓器的GND引腳作為PGOOD信號，並將其電平轉換為PGND參考信號PGOOD2
，該信號適用於係統的進一步使用。在電路中
，當模塊輸出一個PGOOD高電平信號時，PMOS M4關閉，R2將PGOOD2拉高以提供電壓Vs. 齊納二極管D1保護PGOOD引腳不超過其絕對值。最大。評分。當模塊輸出PGOOD低電平信號時，M4打開並將PGOOD2拉低至係統地。請注意，如果V S + | -V OUT | 可以省略齊納二極管D1

 

 

圖5. PGOOD電平轉換電路
 

下麵舉例說明在負輸出配置中使用LTM4618時PGOOD引腳電平轉換電路的設置。V IN = 12V，-V OUT = -5V @ 3A。

 

 

圖6.具有PGOOD電平轉換電路的LTM4618
 

 

TRACK引腳輸入允許μModule穩壓器通過將跟蹤信號（即，主μModule穩壓器的輸出電壓軌的分壓版本）提供給從μModule穩壓器的TRACK引腳來跟蹤另一電源軌的輸出電壓斜坡。每個μModule穩壓器內部控製器所看到的TRACK引腳電壓與其μModuleGND引腳相關，但在需要配置兩個負輸出轉換器進行跟蹤的應用中，μModule穩壓器的GND引腳可以處於不同的電位。主和從GNDyinjiaodianweichayiyiweizhezhushebeitigongdegenzongxinhaobunengzhijieshijiadaocongshebeidegenzongyinjiao。zaizhexieleixingdeyingyongzhong
，xuyaoewaidekaolvyiquebaocongjixiangweinenggoukandaolaizizhujixiangweidezhengquecankaodegenzongxinhao。

 

在圖7中的簡單電路中，主微控製器的GND引腳參考跟蹤信號（Vo1Div - negVo1）提供給差分放大器的輸入。差分放大器由一個電源供電，該電源參考從模塊μModule穩壓器的GND引腳（在這種情況下
，它由從模塊自己的INTVCC穩壓器供電）。由於放大器以從模塊μModule穩壓器的GND引腳為基準，因此其輸出信號是輸入跟蹤信號的電平轉換版本

，正確參考從器件的GND引腳。然後放大器的輸出信號被施加到從機的TRACK引腳，允許從機跟蹤主機輸出軌電壓的移動。

 

圖7.軌道電平轉換啟用電路
 

圖8顯示了使用跟蹤引腳電平轉換電路配置為負輸出配置的兩個LTM4618μModule穩壓器的跟蹤性能。V IN = 12V
，-V OUT1 = -5V @ 2A，-V OUT2 = -2V2A。

 

 

圖8.負向V OUT的 LTM4618跟蹤
 

 

μModule穩壓器使設計人員能夠像正麵產品一樣毫不費力地生產負輸出應用。實際上
，任何標準降壓型μModule穩壓器演示板都可以輕鬆配置為負輸出應用。本文總結了電源地和μModuleGND（-V OUT）之間的相對地電平差異引起的控製電路設計考慮因素。

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