11.22 直流正壓如何產生直流負壓?-小功率極性翻轉電源芯片

在常規小電流電路中,我們一般都需要的是直流正電壓,如3.3V、5V、12V等。想獲取這些電壓也非常簡單,一般採取線性穩壓器件便可實現,如lm1117、7805等。但是,有些電路中,我們需要負電壓,如雙電源運放電路,而我們又不想使用變壓器或開關電源來實現,畢竟成本確實有點大。那麼,有沒有廉價方案呢?答案當然是有的,便是今天要說的小功率極性翻轉芯片,如ICL7660,LM2662等。

直流正壓如何產生直流負壓?-小功率極性翻轉電源芯片

變壓器

直流正壓如何產生直流負壓?-小功率極性翻轉電源芯片

開關電源

直流正壓如何產生直流負壓?-小功率極性翻轉電源芯片

ICL7660

下面以ICL7660為例來介紹:

直流正壓如何產生直流負壓?-小功率極性翻轉電源芯片

ICL7660引腳圖

ICL7660是常用的一款小功率極性翻轉電源芯片:

1、輸入電壓範圍為+1.5V~+10V,從而可輸出-1.5V~-10V的電壓。

2、輸出功率可700mW,因此輸出電流可達100mA以上。

3、電路極為簡單。一般只需要兩個用於儲存能量,作為電流泵的外部電容,便可實現輸出負電壓。如圖1:

直流正壓如何產生直流負壓?-小功率極性翻轉電源芯片

圖1- ICL7660電路圖

其實,這款芯片的原理非常簡單,也非常有意思,就是利用了電容儲存能量的特性:

直流正壓如何產生直流負壓?-小功率極性翻轉電源芯片

功能模塊圖

直流正壓如何產生直流負壓?-小功率極性翻轉電源芯片

功能理想模型

ICL7660芯片內部包括電壓管理模塊、RC振盪模塊、電壓值轉換模塊和四個MOS開關。原理可參考功能理想模型進行理解:前半週期時,MOS管S1和S3導通,S2和S4斷開,此時,對C1進行充電,上為正下接地。後半週期時,MOS管S1和S3斷開,S2和S4導通,此時,C1上接地,下為負,並對C2進行充電。從而,最終實現輸出電容C2的電壓為-Vin。

綜上,小功率極性翻轉芯片雖然在常規電路中不常見,但確實是一款比較有意思且很實用的芯片。


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