电子说
各位朋友大家好,平时很多电路是需要用到正负压的,例如ADC芯片、运算放大器或必须正负电源供电的模拟电路,很多朋友问我怎么设计。所以这期主要是给大家分享一下我之前抄板或者是开源项目上用的比较多的正负压电路的原理图,这里面有隔离的也有非隔离的,思路都挺巧妙的,供大家参考和设计。
一、LCD液晶驱动电路
这个电路的负压也算是比较经典,因为在一些液晶驱动或者墨水屏驱动电路中也能看到这种负压电路的身影。他是通过电荷泵的原理,进行正倍压和负倍压,然后通过稳压二极管进行钳位,实现正负压的输出。需要注意的是这个电路是开环的(靠稳压管钳位输出稳压)。

二、电容笔上的正负压驱动电路
这个电路是我抄的一个拼夕夕买的电容笔上的电路,他是为了提供一个高压的脉冲来模拟手指触控,实现有源电容笔的功能。他这个实现的思路也是电荷泵,不过与方案一不同的是,这个讲究的是一个正压和负压的输出对称性,正压是闭环反馈的,负压是开环电荷泵,这个方案的控制相对闭环一些。

三、一个采集卡上的电路
方案一和方案二都是通过分立电荷泵的形式实现的正负压输出,带载能力都相对较弱一些(可能10mA~20mA左右),其主要是为了产生电场等(所以带载能力也没有特别的要求)。这个方案三呢,是我在采集卡上看到的电路,他的带载能力相当于方案一和方案二更强一些。他采用的是两个开关电源的拓扑组合,其采用的是Speic(正压升降压拓扑)和Cuk(负压升降压拓扑),这个我感觉也是设计的挺巧妙的,不过就是器件太多了,用到了三颗电感。

四、有变压器的正负压输出电路
第四种方案是我最近新抄到的一个电路,这第四种呢这个我觉得是最好玩,且灵活度最高的电路,他不止可以输出正负压,还可以做倍压等等操作,这个是最有意思的。这种方案可以做隔离,也可以做非隔离,并且带载能力也比较强。他是使用的是先积集成的芯片LTP8501(或LTP8502,驱动频率不一样)下图是一个±5V的输出电路,我查了一下数据手册,这个电路带载能力:5V转±5V/100mA,可以拿来给运放啥的供电,非常不错。

先积集成的这个芯片LTP850X是内部集成了两个MOS管,配合变压器的抽头,就可以在副边做全波或半波整流。

然后在LTP8501的手册中也写了电路原理,电流的流向和原理,供大家参考:

那么为什么在方案4的开头说这个方案是灵活度最高的呢?因为隔离这个属性的存在,那么只要改变副边的GND参考点,那么就可以实现不同的电压组合输出。例如稍微改一下这个电路,把参考点改到副边的中心抽头那里,就可以实现10V和5V的输出(如5V转+5V/80mA、+10V/40mA)。

那么除此之外,能不能输出电压更多呢?那是肯定有的,这个也是我开头说他的灵活度高的原因,就像下面,稍微改一下副边的二极管和参考点,那么又可以得到另外一个输出电压更多的电路。就像电路中有多种器件,如运算放大器、ADC及MCU等芯片,可能供电更为复杂,那就需要更为复杂的电源,可在上述的基础上增加电路,可参考如下电路。该电路将变压器副边的异名端作为GND,中间抽头作为VO的输出源,再增加反向二极管可作为-VO电压输出,同名端作为2倍VO的输出源,增加反向二极管可作为-2倍VO的电压输出。例如5V转±5V/50mA、±10V/25mA):

那么以上就是我分享的四种正负压电路方案,如果你也有比较好的方案的话,欢迎评论区留言分享哦~
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