在如今的許多應(yīng)用中，要求的額定輸入電壓超過許多現(xiàn)有DC/DC控制器的VIN最大額定值。對此，傳統(tǒng)的解決辦法包括使用昂貴的前端保護或?qū)崿F(xiàn)低端柵極驅(qū)動器件。這意味著采用隔離拓撲，如反激式轉(zhuǎn)換器。隔離拓撲通常需要自定義磁性，且與非隔離方法相比，設(shè)計復雜性和成本也有所增加。

存在著另一種解決方案，可以通過使用VIN max（最大輸入電壓）小于系統(tǒng)輸入電壓的簡易降壓控制器來解決問題。這是如何實現(xiàn)的呢？

降壓控制器通常來源于參考電位（0V）的偏置電源（圖1a）。偏置電源來自輸入電壓；因此，器件需要承受全部的VIN電位。然而，因為開通P通道金屬氧化物半導體場效應(yīng)晶體管（MOSFET）所需的柵極驅(qū)動電壓在VGS低于VIN，P通道降壓控制器具有參考VIN（圖1b）的柵極驅(qū)動電源。關(guān)閉P通道MOSFET則僅需簡單地將柵極電壓變?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

非同步P通道控制器導出其偏置電源以驅(qū)動P通道柵極，可帶來巨大的效益，并且可能實現(xiàn)提供懸浮在0V電位以上的虛擬接地。對于N通道高側(cè)MOSFET，電壓來自接地的參考電源。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可以顯著簡化該問題。要打開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？這很簡單，通過使用射極跟隨器即可實現(xiàn)。圖3所示為這種方案的基本實踐。PNP發(fā)射極的電位為Vbe（~0.7V），低于齊納二極管電壓電位（Vz）。實質(zhì)上，您可以將控制器浮動到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說明了具體的挑戰(zhàn)。