《電子技術(shù)應(yīng)用》
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負(fù)電壓電源設(shè)計(jì)的種類(lèi)

2018-09-05

  各位工程師在設(shè)計(jì)電路時(shí),可能會(huì)遇到需要負(fù)電壓供電的系統(tǒng),,例如使用負(fù)電壓為IGBT提供關(guān)斷負(fù)電壓,、運(yùn)放系統(tǒng)中用正負(fù)對(duì)稱(chēng)的偏置電壓供電。那么該如何產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定可靠的負(fù)電壓呢,?本文將為你介紹不同的解決方案,。

  負(fù)電壓設(shè)計(jì)根據(jù)不同的負(fù)載電流有很多不同方案,以下是給出幾種目前市面比較常見(jiàn)的負(fù)電壓方案,,可以根據(jù)不同場(chǎng)合使用合適的方案,。

  一、工頻變壓器輸出正負(fù)電壓

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  圖1 工頻變壓器正負(fù)輸出電源

  各位工程師看到圖1的電路是否有很強(qiáng)的親切感,,是否能想起大學(xué)時(shí)接觸電子設(shè)計(jì)時(shí)的情景,?此經(jīng)典電路優(yōu)點(diǎn)比較明顯,電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,、極低干擾噪聲,、穩(wěn)定性好;同時(shí)此電路也有缺點(diǎn),,輸入交流電范圍窄(一般是220VAC±5%),,體積重量大;雖然此電路缺點(diǎn)明顯目前還有一些應(yīng)用采用此方案設(shè)計(jì),。此方案主要是利用變壓器產(chǎn)生負(fù)電壓在通過(guò)線(xiàn)性穩(wěn)壓器7905進(jìn)行穩(wěn)壓,。

  二,、電源模塊輸出負(fù)電壓

  由于電子元件制造工藝技術(shù)越來(lái)越好,能量損耗越來(lái)越低,,這樣一來(lái)越來(lái)越有利于電源的模塊化發(fā)展,。而且在設(shè)計(jì)上也能做到小型化,輕型化設(shè)計(jì),。

  1,、非隔離負(fù)壓輸出負(fù)電壓

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  圖2 非隔離穩(wěn)壓輸出模塊

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  圖3 非隔離模塊的正輸出與負(fù)輸出接法

  如圖3所示,此電源模塊應(yīng)用與常用的LM7805類(lèi)似,,而且不需要安裝散熱片,。如上圖,我們需要正負(fù)電壓給運(yùn)放等供電時(shí),,只需要兩個(gè)E78xxOS-500電源即可實(shí)現(xiàn),。

  2、隔離電源模塊輸出正負(fù)電壓

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  圖4 隔離電源模塊正負(fù)雙路輸出

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  圖5 E_URADD-6W電源典型應(yīng)用

  在電力,、工業(yè),、通訊等對(duì)抗干擾性能要求較高的場(chǎng)合,一般需要對(duì)電源進(jìn)行隔離處理來(lái)隔離從總電源端的干擾,。此種應(yīng)用時(shí)如果需要用到負(fù)電壓,,可以直接采用隔離電源模塊直接輸出正負(fù)電壓給系統(tǒng)供電。

  三,、Buck-Boost拓?fù)湓O(shè)計(jì)輸出負(fù)電壓

  除了采用隔離模塊方案,,我們還可以選擇芯片自己設(shè)計(jì)負(fù)壓電路,此處我們介紹一下較容易設(shè)計(jì)的非隔離負(fù)壓輸出Buck-Boost電路,。如圖6此電路只需要主控芯片,、電感、電容等芯片,,目前MPS的DC-DC電源芯片都支持Buck-Boost的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),,可以根據(jù)不同輸出電流選擇合適型號(hào)。

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  圖6 Buck-Boost拓?fù)湓?/p>

  從圖6的拓?fù)渲锌梢钥闯鲚斎腚妷号c輸出電壓極性是相反的,,因此Buck-Boost拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)又簡(jiǎn)稱(chēng)為倒相拓?fù)?。圖7是采用MP2359DT設(shè)計(jì)的-15V電源電路,MP2359DT是采用SOT23-6的封裝,,整個(gè)電路占用PCB面積較小,。

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  圖7 MP2359負(fù)電壓輸出電路

  四、總結(jié)

  負(fù)電壓設(shè)計(jì)方案多種多樣,,哪一個(gè)方案適合你的設(shè)計(jì),,還是需要綜合考慮不同應(yīng)用、不同技術(shù)要求而定。

  致遠(yuǎn)電子擁有近二十年的研發(fā)經(jīng)驗(yàn),,可以提供多種負(fù)壓產(chǎn)生方案的選擇,。隔離1000VDC、1500VDC,、3000VDC及6000VDC等多個(gè)系列,,封裝形式多樣,兼容國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的SIP,、DIP等封裝,。同時(shí)致遠(yuǎn)電子為保證電源產(chǎn)品性能建設(shè)了行業(yè)內(nèi)一流的測(cè)試實(shí)驗(yàn)室,配備最先進(jìn),、齊全的測(cè)試設(shè)備,,全系列隔離DC-DC電源通過(guò)完整的EMC測(cè)試,靜電抗擾度高達(dá)4KV,、浪涌抗擾度高達(dá)2KV,,可應(yīng)用于絕大部分復(fù)雜惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng),為用戶(hù)提供穩(wěn)定,、可靠的電源隔離解決方案。

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