4开关buck-boost变换器与SEPIC变换器之间的比较

你好,
某应用需求50W或更小的输出功率(Vin = 6V-16V,Vout = 10V,Iout_max = 5A),4开关buck-boost变换器与SEPIC变换器该如何选择? 就以下几个方面而言,哪个更好:

  • 效率
  • 噪声/ EMI
  • 稳定性和环路响应

谢谢, TT

4开关buck-boost变换器如果设计合理的话,其效率将超过SEPIC变换器。对于50W负载来说,最好使用控制器和外部FET,可以在降压、升降压、升压模式下均提供低损耗。SEPIC具有较少的开关和二极管等有源元件,但需要两个电感(或耦合电感),将会产生额外的损耗,而且耦合电容中较高的有效电流也会增加损耗。
SEPIC中的电容在峰峰电压Vin + Vout下进行硬切换, EMI会高得多。其FET和二极管的软开关可以减少这种情况。在降压或升压模式下,升降压电路的较低开关电压可以在良好的layout布局下产生较小的EMI。在Vin接近Vout的区域中,升降压模式引入的多个开关周期可能会增加噪声,不过因为具有较高频率,这些噪声可以被滤除。
SEPIC和升降压拓扑都可以通过补偿实现稳定运行。由于功率输出环路中存在电容和电感,SEPIC通常具有较低的频率衰减,因此要求补偿的带宽也较低,通常低于10kHz。而基于单个电感和输出电容的升降压变换器,可以在带宽接近20kHz的情况下,在全输入电压范围内在boost和buck工作模式均稳定运行。
MPS拥有多款升降压产品,其中包括MPQ4230,它拥有6A的开关能力,可以支持50W负载。

感谢您的详细说明。对我来说非常有帮助!

-TT