采用四象限DC－DC转换器的电流控制解决方案

Q：首先，什么是四象限电源？ A：可以吸收和提供正负电流和电压的电源。 虽然简单电压转换器可以从输入电压生成固定的输出电压，但在某些应用中，这种特性是不够的。一个例子是控制与电容相连的电压节点，这些电容可以充电至任何电压。如果需要降低其电压，则其必须部分放电。因此，在这样的应用中，电源必须能够根据需要提供或吸收电流。这种转换器称为四象限DC-DC转换器。对于这样的应用，可以使用具有输出放电功能的电源。它可以让输出电容快速放电。图1显示了降压型开关稳压器的这种功能。这里，在降压转换器关闭之后，开关S2长时间接通，输出电容被放电。

图1 .通过简单的输出放电功能让输出电容放电。 一种优雅的控制电流和电压的方法是采用四象限DC-DC转换器。典型降压转换器仅在一个象限中工作。它可以产生正电压，电流正向流动，即电流从DC-DC转换器流向负载。使用四象限转换器不仅能让输出电容放电，还能产生电压。这是可能的，因为电流既可流向负载，也可从负载流出。在前面的关于输出电容快速放电的例子中就是这种情况。四象限DC-DC转换器的功能还不止于此。除了产生电压之外，它还能将电流设置为任何电平。此电流可以为正或为负。这种四象限转换器经常用在通用实验室电源中。例如，用户可以使用固定电流设置测试LED。太阳能电池也可以将四象限转换器用作负载，以吸收某一预定电流。 另一个有趣的应用是利用LCD技术为窗户玻璃着色。这通常需要jing确设置正值和负值范围内的电压，以根据房间中当前的光线情况和需要的亮度来产生合适的色调。

图2显示了四象限对于电源的含义。在坐标系的象限中，x轴表示电压，y轴表示电流。电流和电压可以为正或为负。 图2.四象限电压转换器。 因此，DC-DC转换器既可用作能量，也可用作能量吸收器。换句话说，转换器既可用作电源，也可用作电负载。