在当今电子技术飞速发展的时代，电压转换技术在各类电子应用中扮演着至关重要的角色。在低电压情形下，无变压器的开关模式电源是常见的选择。然而，在某些特定应用场景中，新型的高压降压控制器正逐渐崭露头角。
　　基于降压转换器原理的开关模式电源在电子领域应用广泛。这类电源无需变压器，仅依靠一个简单的线圈就能高效地将高电压转换为低电压，不仅应用范围广，设置也相对简单。在典型应用里，电源电压最高可达 60 V，输出电压可达 12 V。但当电源电压更高，或者期望输出电压更高时，可供选择的转换器 IC 就比较有限了。
　　虽然利用开关稳压器在更高电压下进行电压转换是可行的，但基于变压器的转换器拓扑，如反激或正激类型，需要使用笨重且昂贵的变压器。而高压降压控制器则能够实现简洁的设计，有效避免了使用变压器带来的成本和难度问题。它具备高功率转换效率，支持高输出电压，还可用于从正电源生成高负电压。
　　　图 1. 无变压器的降压开关稳压器的拓扑结构
　　图 1 中的两个开关 S1 和 S2 主要控制输入电压的最大可能范围。同时，电压转换器 IC 中的相应驱动器必须能够生成 S1 开关所需的高栅极电压，该电压是最大电源电压与 MOSFET 所需的阈值电压之和。因此，除了 MOSFET，电压转换器 IC 也需根据要求进行相应选择。以 LTC7897 控制器 IC 为例，它支持高达 135 V（绝对最大值 140 V）的电源电压，使用这款 IC 时，输出电压最高可达 135 V，只要低于输入电压即可。这款高压降压控制器可以将 100 V 转换为 12 V，由于采用分立开关设计，还可以选择支持大电流的 MOSFET，例如图 2 中的电路能够产生 20 A 负载电流和 12 V 输出电压。
　　　图 2. 工作电压最高可达 135 V 的 LTC7897 降压控制器（简化电路）
　　除了将高电压转换为低电压，利用高正电压获得负电压也是一种重要的应用场景。实现这种转换的一种可能拓扑是反相降压 - 升压控制器拓扑。这种电路无需变压器，仅通过一个简单的线圈就能从正输入电压生成负电压。不过，反相降压 - 升压拓扑要求电压转换器具备足够高的最大电压承受能力，至少要能承受可用电源电压与所生成负输出电压的绝对值之和。例如，如果 VIN 为 48 V，所需的 VOUT 为 - 65 V，则开关电源转换器的电压额定值必须至少为 103 V。因此，具有高电压额定值的开关模式电源特别适合生成高负电压。图 3 展示了 LTC7897 在反相拓扑中将 48 V 电源电压转换为 - 65 V 输出电压。
　　　图 3. 高电压能力在反相拓扑中特别重要（简化电路）
　　综上所述，在高电压下工作的开关模式电源，并非一定要选择基于变压器的拓扑。采用像 LTC7897 这样适当的电源转换器 IC，许多应用可以正常运行，而无需使用复杂且成本高昂的变压器。这为电子设备的设计和制造提供了更加灵活和经济的解决方案。