因此升壓轉換器的輸出電壓始終高于輸入電壓，因為1/(1 - D) 始終大于1。圖5給出了升壓穩壓器的結構。

因此，對于需要穩壓輸出電壓既可高于輸入電壓又可低于輸入電壓的應用，降壓或升壓穩壓器都不太合適。

單端初級電感式轉換器(SEPIC)

另一種應用日益廣泛的電感式DC/DC轉換器是SEPIC結構。其特點是輸出的穩壓電壓既能夠高于輸入電壓，也可以低于輸入電壓。

如圖6所示，SEPIC與傳統降壓轉換器和升壓轉換器的區別在于，采用兩個外部電感(L1和L2)以及兩個外部電容(CP 和 COUT)。SEPIC電源的工作也包括兩個階段，但對其工作方式的討論不是非常廣泛，因為相對更為復雜，而其應用也是近期才流行起來。

同樣，為簡化分析，我們考察一個L1 和 L2都工作在連續電流模式的固定頻率SEPIC穩壓器。

為理解SEPIC穩壓器的工作，我們首先從平衡狀態開始，這時開關都是關斷的。沒有直流電流通過CP。CP端的電壓(從左到右)是VIN，其左側通過L1連接到VIN，右側通過L2連接到地。

在開關導通階段，L1右側連接到地，VIN就是其兩端的電壓。CP左側電平轉接到地，由于CP兩端的電壓是VIN，因此CP右側的電壓是−VIN。L2的下端接地，同時與CP并聯，因此其上端電壓為−VIN。二極管D1現在是反向偏置，因此沒有電流通過。

在此階段，L1由VIN充電， L2由CP進行充電。由于D1是反向偏置的，兩個電感都不對COUT進行充電或為負載供電。負載電流由COUT提供。因此，兩個電感的電流都以線性方式上升，在開關導通階段的開始初始值為iL1和iL2, 在開關導通階段結束時的最終值分別為iH1和iH2 (參考圖6)。

電感兩端電壓與通過電感的電流之間的關系為：

V=L(di/dt) 方程(3)

從公式3推導出，在開關導通階段電感L1和L2的電壓-電流關系如下：

iH1-iL1=(VIN-0)tON/L1=VINtON/L1 方程(4a)

iH2-iL2=(0-(-VIN))tON/L2=VINtON/L2 方程(4b)

在開關導通階段，由于通過L1的電流不能瞬時變化，因此同樣的電流流出L1的右側，迫使L1右側電平從地上升到高于VIN。這同時將CP左側的電平移至高于VIN，從而導致電流從其右側流出，使D1處于正向偏置。這樣CP右側的電壓，即L2上端的電壓，也等于VOUT(忽略二極管的小壓降)。此外，我們已經確定 CP 兩端(從左到右)的電壓為VIN，因此 CP 和 L1 之間結點的電壓現在為VIN+VOUT。

來自L1和L2電感的電流現在開始對 COUT 充電并為負載提供電流。因此，兩個電感的電流都以線性方式下降，在開關斷開階段的開始初始值為 iH1和iH2, 在開關斷開階段結束時的最終值分別為iL1和iL2(參考圖6)。

在開關斷開階段，L1和L2電感上的電壓-電流關系為：

iL1-iH1=(VIN-(VIN+VOUT))(T-tON)/L1=-VOUT(T-tON)/L1 方程(5a)

iL2-iH2=(0-VOUT)(T-tON)/L2=-VOUT(T-tON)/L2 方程(5b)

從方程4a和5a，或方程4b和5b， 可以導出VOUT：

VOUT=VINtON/(T-tON) 方程(6a)

方程6a還可以表示為：

VOUT=VIND/(1-D) 方程(6b)

其中D為占空比，等于tON/T。

從方程6a 和 6b，我們可以看出，SEPIC穩壓器的輸出電壓既可以高于輸入電壓，也可以低于輸入電壓，因為D/(1 -D)的值既可大于1，也可小于1。

比較

穩壓電荷泵轉換器和SEPIC穩壓轉換器都可以輸出高于或低于輸入電壓的穩壓電壓。對于成本敏感和避免設計復雜性的應用來說，穩壓電荷泵比SEPIC穩壓器更為適用。

穩壓電荷泵解決方案不需要電感，因此比基于SEPIC的解決方案更為簡單。因此，與SEPIC穩壓器相比，穩壓電荷泵轉換器解決方案在設計上更簡單，外形尺寸更小，成本更低。

另一方面，SEPIC穩壓器能夠在所有負載電壓和電流狀態下提供較高的效率，因此對于具有這種需求的場合是更合適的選擇。此外，作為基于電感的DC/DC拓撲結構，SEPIC穩壓器能夠比穩壓電荷泵轉換器輸出更大的電流。

結論

穩壓電荷泵式和電感式DC/DC轉換器(包括降壓、升壓以及SEPIC穩壓器)之間的比較可總結如下：

•穩壓電荷泵式解決方案通常設計更簡單、尺寸較小、成本更低。

•在許多情況下，SEPIC穩壓轉換器效率較高，并且可以輸出較大電流。

因此設計工程師應當根據系統要求和設計要求進行折衷，選擇最適合的電源轉換器拓撲結構。