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通過PWM波也能輸出負電壓?

我們應該知道,有一種開關電源是通過PWM波來實現的,但你知道通過PWM波也能輸出負電壓嗎?

負電壓的產生電路圖原理

在電子電路中我們常常需要使用負電壓,比如我們在使用運放的時候常常需要建立一個負電壓。下面就簡單的以正5V電壓到負電壓5V為例說一下它的電路。

通常需要使用負電壓時一般會選擇使用專用的負壓產生芯片,但這些芯片都比較貴,比如LT1054、MC34063等。MC34063使用的zui多了,關于34063的負壓產生電路這里不說了,在datasheet中有的。下面請看我們在單片機電子電路中常用的兩種負電壓產生電路。

現在很多MCU都帶有PWM輸出,在使用單片機的時候PWM很多時候是沒有用到的,用它輔助產生負壓是不錯的選擇。

上面的電路是一個zui簡單的負壓產生電路了。使用的原件是zui少的了,只需要給它提供1kHz左右的方波就可以了,相當簡單。這里需要注意這個電路的帶負載能力是很弱的,同時在加上負載后電壓的降落也比較大。

由于上面的原因產生了下面的這個電路:

負電壓產生電路分析

電壓的定義:電壓(voltage),也稱作電勢差或電位差,是衡量單位電荷在靜電場中由于電勢不同所產生的能量差的物理量。其大小等于單位正電荷因受電場力作用從A點移動到B點所做的功,電壓的方向規定為從高電位指向低電位的方向。

說白了就是:某個點的電壓就是相對于一個參考點的電勢之間的差值。V某=E某-E參。一般把供電電源負極當作參考點。電源電壓就是Vcc=E電源正-E電源負。

想產生負電壓,就讓它相對于電源負極的電勢更低即可。要想更低,必須有另一個電源的介入,根本原理都是利用兩個電源的串聯。電源2正極串聯在參考電源1的負極后,電源2負極就是負電壓了。


一個負電壓產生電路:利用電容充電等效出一個新電源,電容串聯在GND后,等效為電源2,則產生負電壓。


1、電容充電:當PWM為低電平時,Q2打開,Q1關閉,VCC通過Q2給C1充電,充電回路是VCC-Q2-C1-D2-GND,C1上左正右負。

2、電容C1充滿電。

3、電容C1作為電源,C1高電勢極串聯在參考點。C1放電,從C2續流,產生負電壓。

當PWM為高電平時,Q2關閉,Q1打開,C1開始放電,放電回路是C1-C2-D1,這實際上也是對C2進行充電的過程。C2充好電后,下正上負,如果VCC的電勢為5點幾伏,就可以輸出-5V的電壓了。

3、電容C1作為電源,C1高電勢極串聯在參考點。C1放電,從C2續流,產生負電壓。

當PWM為高電平時,Q2關閉,Q1打開,C1開始放電,放電回路是C1-C2-D1,這實際上也是對C2進行充電的過程。C2充好電后,下正上負,如果VCC的電勢為5點幾伏,就可以輸出-5V的電壓了。

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