功率轉換器通常用于從現有電壓軌為電路生成穩定的供電電壓。大多數應用中，會通過降壓型開關穩壓器降低電壓。但有時也需要升高電壓，這通常由升壓型轉換器實現。降壓和升壓這兩種拓撲結構應用廣泛。

轉換為負電壓

但是，有時需要反轉電壓。在大多數情況下，必須將正電壓轉換為負電壓。這對于在信號路徑中為傳感器供電以處理具有正負電壓偏轉的信號是必要的。

例如，+5 V和–5 V用作運算放大器處理信號電壓的電源。在某些應用中，需要負電壓才能安全地關閉 MOSFET 的柵極。

為了從現有的正電壓產生負電壓，反相拓撲是合適的。正電壓轉換為負電壓。該電路簡單，不需要變壓器，并且可以使用標準降壓開關穩壓器IC構建。降壓穩壓器的輸出電壓連接到系統接地，GND引腳電壓產生負電壓，可以使用電阻分壓器Rfb1和Rfb2進行調節。

轉換為正電壓

有時需要將負電壓轉換為正電壓。一個常見的應用是在電信領域，其中 –48 V 必須轉換為 +48 V。在工業領域也有應用。

可以滿足這一要求，并且不需要變壓器。下圖顯示了一個反相升壓轉換器，它從負電壓產生正電壓。它不需要降壓穩壓器，而是需要升壓穩壓器 IC。功率電平的設計必須使開關的相應體二極管沿正確方向導通。

為了有效地將負電壓轉換為具有許多功能的正電壓，需要額外的組件。例如，需要對不同的設置引腳進行電平轉換，例如軟啟動功能或時鐘同步功能。這些引腳上的允許電壓范圍取決于開關穩壓器IC的GND引腳，即負輸入電壓。

為了實現舒適的開關，即使在更高功率下，專用開關穩壓器IC也適用于從負電壓到正電壓的電壓轉換。LTC7899 就是這樣一種 IC，它是一種開關模式電源升壓轉換器控制器，專門設計用于將負電壓轉換為正電壓。它使用外部開關，同步工作，并在輸入和輸出之間提供高達 135 V 的高電壓范圍。下圖顯示了仿真程序LTspice中反相電路中的LTC7899，可以使用該程序對電路進行仿真。

結論

負電壓和正電壓也可以在沒有變壓器的情況下輕松反相。許多應用都需要這種反相。有簡單的解決方案和多種合適的電源轉換器 IC 可供選擇。然而，要設計高性能、易于使用的電路，特殊的開關控制器（例如 LTC7899）是合適的。