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负电压输出电源电路设计方案

负电压输出电源电路设计方案

2020-08-08

正负电压是根据参考零点(零电平,或者地)而定,最经典的零电平是大地,也就是地球的地壳。但并不是所有的零电平就是大地,因为电路图中的零电平实际上是由设计者自行设定的。电源是提供电动势的装置,它的正负极之间有一个电势差,比如说5V的电源,它的正负极之间的电压差就是5V,一般使用的时候,就把5V接到用电器的正极,负极接用电器负极,在分析的时候可以把负极视为参考的地,也就是参考零电平。这个时候,这个电源我们就把它叫作正电源,因为它的正极相对于地的电压是5V

 

如果是两个完全一样的5V电源串联(类似手电筒里面两节串联电池),在两个电源连接点上引出一根线,把这根线的电压认为是0,这时候串联电源的正极端电压是5V,而负极端相对于那个0电压就是-5V,负电源就是这样诞生的。

 

有些芯片需要正负电源同时提供才能正常工作,最典型的就是双电源供电的运算放大器,我们有时候需要得到一个正弦波,要求这个正弦波是在零电压上下不断变化(即中点是0V),这个时候就必须用到正负电源了。如何产生一个稳定可靠的负电压已成为设计人员面临的关键问题负电压设计根据不同的负载电流有很多不同方案,网易彩票网下面浅谈下比较常见的负电压设计方案。

 

1工频变压器输出正负电压方案

电路优点电路结构简单、极低干扰噪声、稳定性好缺点输入交流电范围窄(一般是220VAC±5%),体积重量大虽然此电路缺点明显目前还有一些应用采用此方案设计。此方案主要是利用变压器产生负电压通过线性稳压器7905进行稳压。

 

2电源模块输出负电压方案

由于电子元件制造工艺技术越来越好,能量损耗越来越低,有利于电源模块化发展。而且在设计上也能做到小型化,轻化设计。

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可以采用有负电压输出的非隔离电源模块,按正输出与负输出接法网易彩票网,实现负电压输出。在电力、工业、通讯等对抗干扰性能要求较高的场合,一般需要对电源进行隔离处理来隔离从总电源端的干扰。此种应用时如果需要用到负电压,可以直接采用隔离电源模块直接输出正负电压给系统供电。

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3Buck-Boost拓扑设计输出负电压方案

除了采用隔离电源模块方案,我们还可以选择芯片自己设计负压电路,下面介绍下比较容易设计的非隔离负压输出Buck-Boost电路。只需要主控芯片、电感、电容等芯片,目前MPSDC-DC电源芯片都支持Buck-Boost的设计结构,可以根据不同输出电流选择合适型号。如下图所示:

 

从图的拓扑可以看出输入电压与输出电压极性是相反的,因此Buck-Boost拓扑结构又简称为倒相拓扑。

 

上图是采用MP2359DT设计的-15V电源电路,MP2359DT是采用SOT23-6的封装,整个电路占用PCB面积较小。

 

负电压输出电源电路设计方案多种多样,哪一个方案适合你的设计,还需要综合考虑不同应用、不同产品要求而定。