四象限電源具有較寬的頻率範圍和較高的壓擺率，可以模擬負載的快速變化。這些都是普通電源和負載不具備的。雖然簡單電壓轉換器可以從(cong) 輸入電壓生成固定的輸出電壓，但在某些應用中，這種特性是不夠的。

一個(ge) 例子是控製與(yu) 電容相連的電壓節點，這些電容可以充電至任何電壓。如果需要降低其電壓，則其必須部分放電。因此，在這樣的應用中，電源必須能夠根據需要提供或吸收電流。這種轉換器稱為(wei) 四象限 DC-DC 轉換器。對於(yu) 這樣的應用，可以使用具有輸出放電功能的電源。它可以讓輸出電容快速放電。圖 1 顯示了降壓型開關(guan) 穩壓器的這種功能。這裏，在降壓轉換器關(guan) 閉之後，開關(guan) S2 長時間接通，輸出電容被放電。   

圖 1. 通過簡單的輸出放電功能讓輸出電容放電。  

一種優(you) 雅的控製電流和電壓的方法是采用四象限 DC-DC 轉換器。典型降壓轉換器僅(jin) 在一個(ge) 象限中工作。它可以產(chan) 生正電壓，電流正向流動，即電流從(cong) DC-DC 轉換器流向負載。使用四象限轉換器不僅(jin) 能讓輸出電容放電，還能產(chan) 生電壓。這是可能的，因為(wei) 電流既可流向負載，也可從(cong) 負載流出。在前麵的關(guan) 於(yu) 輸出電容快速放電的例子中就是這種情況。四象限 DC-DC 轉換器的功能還不止於(yu) 此。除了產(chan) 生電壓之外，它還能將電流設置為(wei) 任何電平。此電流可以為(wei) 正或為(wei) 負。這種四象限轉換器經常用在通用實驗室電源中。例如，用戶可以使用固定電流設置測試 LED。太陽能電池也可以將四象限轉換器用作負載，以吸收某一預定電流。  

另一個(ge) 有趣的應用是利用 LCD 技術為(wei) 窗戶玻璃著色。這通常需要精確設置正值和負值範圍內(nei) 的電壓，以根據房間中當前的光線情況和需要的亮度來產(chan) 生合適的色調。  

圖 2 顯示了四象限對於(yu) 電源的含義(yi) 。在坐標係的象限中，x 軸表示電壓，y 軸表示電流。電流和電壓可以為(wei) 正或為(wei) 負。

圖 2. 四象限電壓轉換器。  

因此，DC-DC 轉換器既可用作能量來源，也可用作能量吸收器。換句話說，轉換器既可用作電源，也可用作電負載。  

ADI LT8714 是用於(yu) 四象限穩壓器的控製器。它擁有此類調節所需的全部功能。例如，使用該 IC 可以精確維持 0 V 的電壓。圖 3 顯示了帶有控製器 IC 和功率級的簡化電路圖。後者由兩(liang) 個(ge) 電感 L1 和 L2、兩(liang) 個(ge) 開關(guan) Q1 和 Q2 以及耦合電容 CC 組成。有關(guan) 每個(ge) 象限中的相應操作以及從(cong) 一個(ge) 象限到另一個(ge) 象限的轉換行為(wei) 的說明，請參閱 LT8714 數據手冊(ce) 。  

圖 3. 展示四象限電壓轉換器拓撲結構的簡化電路圖。  

在某些應用中，電源需要在四個(ge) 象限中工作。這可以通過 LT8714 等優(you) 化控製器輕鬆構建。電路設計非常簡單，而且其操作（特別是在頻繁出現的臨(lin) 界 0 V 交越點附近）幹淨可靠。  

也有替代四象限穩壓器的方法，例如開關(guan) 穩壓器拓撲，其必須並聯連接以支持多象限功能。然而，與(yu) 使用專(zhuan) 用四象限解決(jue) 方案相比，這些方法的成本常常更高。

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