lm2596adj 负电压

使用LM2596ADJ芯片生成负电压的标准方法是将其配置为 Buck-Boost逆变拓扑（也称反相降压-升压转换器）。以下是详细步骤和原理：

电路工作原理

拓扑结构：
将LM2596ADJ的输出电感（L1）移至芯片地（GND）和负输出端之间，通过电感的储能和释放特性，将正输入电压（+V_IN）转换为负输出电压（-V_OUT）。
极性翻转：
当内部开关管导通时，电感储能（电流流向：V_IN → L1 → GND）；
当开关管关断时，电感释放能量，电流被迫通过二极管（D1）流向输出电容（C_OUT）并形成负电压（电流流向：GND → C_OUT → 负载 → D1 → L1）。

典型电路图

   +VIN  ────┬─────╮                           ╭── GND (系统参考地)
            │     │                          │
            ╭┴╮    ▏│ C1         ┌───┐          ▏│ C2
           │ │ 100μF          │ ▲ │ D1     100μF
            └┬╯    ▏│            └─┬─┘ (1N5822)  ▏│
            │     │             ├─────────────┼── -VOUT
            ├─────┼─────┬───────┘             │
             ▏     │      ▭ L1                   ▏
            ▏│ C3  │   100μH                  ▏│ C4
            ▏│0.1μF│                         100μF
            │     │                           │
   FB ──────┘     │                           │
   (反馈引脚)      │                           ╰── 负载
   GND  ───────────┘

关键连接：

FB引脚：通过电阻分压器连接到负输出电压（-VOUT）和芯片GND之间（反馈网络参考点为负压）。

输出电容（C_OUT）：正极接系统GND，负极输出负电压。

设计步骤

反馈电阻计算：
LM2596ADJ的FB引脚基准电压为 +1.235V。设定目标输出电压 -V_OUT（绝对值），则分压电阻需满足：
```
|VOUT| / (R1 + R2) * R2 = 1.235V
```
示例：若需 -12V 输出，选 R2=10kΩ，则：
```
12V / (R1 + 10k) * 10k = 1.235V  
→ R1 ≈ 87kΩ
```
元件选型：
- 二极管（D1）：必须使用快恢复/肖特基二极管（如1N5822、SS34），耐压 > V_IN + |V_OUT|。
- 电感（L1）：典型值 47–100μH，饱和电流 > 1.5倍最大负载电流。
- 输入/输出电容：低ESR电解电容（100μF以上）+ 陶瓷电容（0.1μF）并联，输出电容耐压 > |V_OUT|。
布局要点：
- 缩短 SW引脚 → D1 → L1 的路径，减少噪声辐射。
- 反馈电阻（R1/R2）靠近FB引脚，远离电感/二极管等噪声源。

注意事项

输出电压限制：
负压绝对值 |V_OUT| < V_IN（降压模式），若需 |V_OUT| > V_IN，需选择更高输入电压。
效率损失：
由于二极管导通压降（约0.3–0.6V），效率低于标准Buck电路，满载时约 80–85%。
芯片地（GND）悬空问题：
LM2596的地引脚（GND）不与系统参考地直接相连，而是作为负压生成的浮动节点。需确保反馈网络和输入电容的接地端均连接到此GND引脚。