在如今的許多應(yīng)用中，要求的額定輸入電壓超過(guò)許多現(xiàn)有DC/DC控制器的VIN最大額定值。對(duì)此，傳統(tǒng)的解決辦法包括使用昂貴的前端保護(hù)或?qū)崿F(xiàn)低端柵極驅(qū)動(dòng)器件。這意味著采用隔離拓?fù)洌绶醇な睫D(zhuǎn)換器。隔離拓?fù)渫ǔＰ枰远x磁性，且與非隔離方法相比，設(shè)計(jì)復(fù)雜性和成本也有所增加。

存在著另一種解決方案，可以通過(guò)使用VIN max（最大輸入電壓）小于系統(tǒng)輸入電壓的簡(jiǎn)易降壓控制器來(lái)解決問(wèn)題。這是如何實(shí)現(xiàn)的呢？

降壓控制器通常來(lái)源于參考電位（0V）的偏置電源（圖1a）。偏置電源來(lái)自輸入電壓；因此，器件需要承受全部的VIN電位。然而，因?yàn)殚_(kāi)通P通道金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFET）所需的柵極驅(qū)動(dòng)電壓在VGS低于VIN，P通道降壓控制器具有參考VIN（圖1b）的柵極驅(qū)動(dòng)電源。關(guān)閉P通道MOSFET則僅需簡(jiǎn)單地將柵極電壓變?yōu)閂IN（0V VGS）（圖2）。

圖1：N通道(a)的VCC偏置生成；和P通道控制器(b)

圖2：P通道控制器的柵極驅(qū)動(dòng)

非同步P通道控制器導(dǎo)出其偏置電源以驅(qū)動(dòng)P通道柵極，可帶來(lái)巨大的效益，并且可能實(shí)現(xiàn)提供懸浮在0V電位以上的虛擬接地。對(duì)于N通道高側(cè)MOSFET，電壓來(lái)自接地的參考電源。這是使用升壓電容器和二極管泵送的電荷，以提供高于VIN源極電位的柵極電壓。使用P通道高側(cè)MOSFET可以顯著簡(jiǎn)化該問(wèn)題。要打開(kāi)P通道MOSFET，柵極電位需要低于VIN的源極電位。因此，電源僅參考VIN，而非上面提到的VIN和接地。

懸浮接地

如何為控制器創(chuàng)建懸浮接地？這很簡(jiǎn)單，通過(guò)使用射極跟隨器即可實(shí)現(xiàn)。圖3所示為這種方案的基本實(shí)踐。PNP發(fā)射極的電位為Vbe（~0.7V），低于齊納二極管電壓電位（Vz）。實(shí)質(zhì)上，您可以將控制器浮動(dòng)到VIN，并調(diào)節(jié)控制器的參考值，以限制VIN與器件接地之間的電壓。

圖3：使用簡(jiǎn)易射極跟蹤器方案創(chuàng)建虛擬接地

輸出電壓轉(zhuǎn)換

這里有一項(xiàng)挑戰(zhàn)需要克服。由于控制器位于虛擬接地（Vz-Vbe），并產(chǎn)生參考接地（0V）電位的降壓輸出電壓，因此如何才能將輸出電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為位于虛擬接地上方的反饋電壓（通常介于0.8V和1.25V之間）？圖4說(shuō)明了具體的挑戰(zhàn)。