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无需对负电源感到不爽!

工程师
2022-09-04 09:47:36     打赏

作者:Robert Taylor1  德州仪器

大多数电源设计人员都知道怎样把较高电压转换到较低电压(降压转换器)或把较低电压转换到较高电压(升压转换器)。但如果要生成不同极性的电压又当如何呢?这类电源设计并不常见,但对各种工业、音频以及 RF 应用来说极为必要。

从正极生成负电压有几种不同方法。您可使用任何类型的隔离转换器(反激、正激等)或升降压转换器。

在使用隔离转换器时,GND 被隔离,设计人员可根据设计需要随意连接负载。在使用非隔离拓扑生成该负电压时,升降压转换器(图 1)最便捷。

图 1:升降压转换器的简单原理图

非隔离拓扑的挑战在于如何在负输出电压和控制信号之间建立关联。可使用放大器或晶体管创建电平转换器,不过还有更低成本、更便捷的方法。您可使用任何通用降压转换器 IC,将该 IC 按一定配置连接起来,就可解决该挑战。

图 2 —

这种配置的思路是把输出电感器连接至 GND(而非降压转换器中的 VOUT)。控制 IC 上的接地连接可连接至 -VOUT,允许该 IC 随输出电压浮动负电压。在相同的参考电平 –VOUT 端提供该 IC,可轻松连接反馈,实现输出稳压。

在使用这种方法确保控制 IC 与功率级组件免遭损坏时,需要注意一些问题。控制 IC 和功率组件的额定电压应不低于输入与负输出电压之和。此外,功率器件与电感器的额定电流应大于输入或输出。值得一提的是任何降压转换器 IC 都可用于该拓扑:同步、非同步、集成型 FET 或外部 FET。

由于使用这些设计的频率比使用典型降压或升压转换器的频率低,因此它们一直在 PowerLab 上深受亲睐。以下是部分我们最喜欢用于生成不同极性电压的设计方案:

  • PMP2768:11 至 15V 输入,9A 电流下为 -3.3V,同步升降压

  • PMP3143:10 至 18V 输入,0.5A 电流下为 -15V,同步升降压

  • PMP6867:9 至 32V 输入,1.5A 电流下为 -28V,LED 驱动器

  • PMP7330:8 至 14V,0.1A 电流下为 -12V,集成型 FET

  • PMP8298:8 至 14V,15A 电流下为 -4.35V,大功率同步升降压

总而言之,无需对负电源感到不爽!这些负输出电压电源可通过简单调整普通降压转换器进行处理。

阅读原文, 请参见http://e2e.ti.com/blogs_/b/powerhouse/archive/2013/10/01/powerlab-notes-don-t-be-negative-on-negative-supplies.aspx





关键词: 电源     电压     降压     转换器    

高工
2022-09-04 10:23:07     打赏
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专家
2022-09-04 10:47:46     打赏
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2022-09-04 12:23:18     打赏
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高工
2022-09-04 12:26:01     打赏
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