摘要: 设计一个稳定的双极电源为运放、多路复用器、开关等供电可能是困难的,特别是当两个电压必须相对于非零或可调参考电平相互跟踪时
设计一个稳定的双极电源为运放、多路复用器、开关等供电可能是困难的,特别是当两个电压必须相对于非零或可调参考电平相互跟踪时。这种适用于低功耗应用的稳压电源(图1)产生一个主控制器输出电压(V(MAIN))和两个跟踪电压对称的可调参考电压(V(REF))。通过将四个肖特基二极管(D2-D5)和两个飞行电容器(C2-C3)添加到U1的基本升压转换电路中来创建电路。
图1所示。这种单ic电路产生许多工业应用所需的双极电压,以及STN LCD的对比控制电压。
U1是一种高效的单输出升压转换器,适用于需要输出高达36V和宽输入电压范围(3V至11V)的应用。U1不需要外部开关设备,其典型电源电流仅为350µa,非常适合手持式和点负载应用。它的特点是负载高达120mW。
±30V输出以参考电平V(REF) = 0V (图2). 对于0.5mA至2mA的平衡负载,在宽输入范围内跟踪非常出色。图3显示了当V(REF)远离0V时,+V(OUT)和-V(OUT)如何相互跟踪。需要非零V(REF)的一个例子在图4,其中LCD-对比度电压必须围绕V(REF)对称,以避免直流元件穿过液晶,从而损坏LCD或缩短其寿命。
图2。该图显示了在不同负载条件下,在整个3V-11V输入电压范围内±V(OUT)和V(MAIN)的输出。
图3。该图显示了图1中的±V(OUT)输出相对于参考电压的变化相互跟踪:±V(OUT) = V(REF)±V(MAIN)。
图4。为了避免损坏LCD上的直流分量,这些对比波形在参考电平V(REF)周围是对称的。
U1内部的FET反复将LX(引脚6)连接到地,然后释放它,导致LX电压在地和V(主)之间切换,加上一个二极管降(D1)。该动作产生±V(OUT)电压如下:
-V(OUT)输出,相位1: LX电压上升到V(OUT) + V(二极管)迫使C3另一侧的电压变为V(REF) + V(二极管),从而在C3上产生V(MAIN) -V(REF)的微分。LX节点是我们的参考点。阶段2:当LX被切换到地时,负载侧(-V(OUT))看到-V(MAIN) + V(REF),迫使电流从-V(OUT)负载通过D5,循环重复。注意,+V(OUT)和-V(OUT)在交替的阶段发展。产生的-V(OUT)电压为
-v(输出)= -v(主)+ v (ref) + v(二极管)。
+V(OUT)输出,相位2: LX接地时,C2的负载侧为V(REF) - V(DIODE)。然后,(相位1)LX上升到V(主)+ V(二极管)迫使C2另一侧的电压为V(主)+ V(REF)。得到的+V(OUT)电压为:
+ v(输出)= v(主)+ v (ref) - v(二极管)。
这些负载方程表明,图2和图3说明,-V(OUT)和+V(OUT)相对于V(主)相互跟踪,并且由V(REF)的一个二极管降偏移。D1-D5是小电流肖特基二极管。C2和C3可以是1nF到100nF范围内的陶瓷电容器,最好额定电压约为2 × V(OUT)。较大的C2和C3值在较宽的负载电流范围下提供更稳定的输出。L1通常为47µH,输出电容C4-C6(显示为1µF值)可以根据允许的输出纹波进行调整。
这篇文章的类似版本出现在2002年7月15日的地球杂志。
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