直流正压如何产生直流负压?-小功率极性翻转电源芯片
在常规小电流电路中,我们一般都需要的是直流正电压,如3.3V、5V、12V等。想获取这些电压也非常简单,一般采取线性稳压器件便可实现,如lm1117、7805等。但是,有些电路中,我们需要负电压,如双电源运放电路,而我们又不想使用变压器或开关电源来实现,毕竟成本确实有点大。那么,有没有廉价方案呢?答案当然是有的,便是今天要说的小功率极性翻转芯片,如ICL7660,LM2662等。
变压器
开关电源
ICL7660
下面以ICL7660为例来介绍:
ICL7660引脚图
ICL7660是常用的一款小功率极性翻转电源芯片:
1、输入电压范围为+1.5V~+10V,从而可输出-1.5V~-10V的电压。
2、输出功率可700mW,因此输出电流可达100mA以上。
3、电路极为简单。一般只需要两个用于储存能量,作为电流泵的外部电容,便可实现输出负电压。如图1:
图1- ICL7660电路图
其实,这款芯片的原理非常简单,也非常有意思,就是利用了电容储存能量的特性:
功能模块图
功能理想模型
ICL7660芯片内部包括电压管理模块、RC振荡模块、电压值转换模块和四个MOS开关。原理可参考功能理想模型进行理解:前半周期时,MOS管S1和S3导通,S2和S4断开,此时,对C1进行充电,上为正下接地。后半周期时,MOS管S1和S3断开,S2和S4导通,此时,C1上接地,下为负,并对C2进行充电。从而,最终实现输出电容C2的电压为-Vin。
综上,小功率极性翻转芯片虽然在常规电路中不常见,但确实是一款比较有意思且很实用的芯片。