负电压产生原理

开关电源解析 2021-01-16 00:00

        正电压和负电压在本质上是没有区别的。根据欧姆定律可知:电流X电压=电功率。这里并没有对电压的极性提出要求,只要有电位差就会有电流通过负载。所以正电压和负电压所做的功都是一样的。

        所谓正负电压,其实就是是相对于选择的参考而言的,当实际电压低于比较电压时,电压值为负;或者当选择的电压参考方向和电流参考方向相反时,参考电压为实际电压的相反数。

        负电压是相对而言的。首先我们要有一个参照物。举个例子:现有一电压要求为4.0V那么比4.0高的就是正电压,小的就是负电压。

        在电子电路中我们常常需要使用负的电压,比如说我们在使用运放的时候常常需要给他建立一个负的电压。下面就简单的以正5V电压到负电压5V为例说一下他的电路。

        通常我需要使用负电压时一般会选择使用专用的负压产生芯片,但这些芯片都比较贵比如ICL7600,LT1054、MC34063等等。

        关于34063的负压产生应用比较普遍,网络上应该有很多案例了;这里不说了,下面看一下我们在单片机电子电路中常用的两种负压产生电路。

        现在的单片机有很多都带有了PWM输出,我们在使用单片机的时候PWM很多时候是没有用到的用他辅助产生负压是不错的选择。

        上面的电路是一个最简单的负压产生电路了。他使用的原件是最少的了我们只需要给他提供1kHZ左右的方波就可以了,相当的简单。这里需要注意这个电路的带负载能力是很弱的,同时在加上负载后电压的降落也比较大。

        由于上面的原因产生了下面的这个电路:

        我们初中时都学过物理,所谓的电压也称作电势差或电位差,是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所做的功,电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。

    简单来说就是:某个点的电压就是相对于一个参考点的电势之间的差值。V某=E某个点-E参考点。一般我们把供电电源负极当作参考点。电源电压就是Vcc=E电源正-E电源负。

    如果想要产生负电压,就让他相对于电源负极的电势更低即可。要想更低,必须有另一个电源的介入,根本原理都是利用两个电源的串联。电源2正极串联在参考电源1的负极后。电源2负极就是负电压了。

        一个负电压产生电路:利用电容充电等效出一个新电源,电容串联在GND后,等效为电源2。则产生负电压。

1、电容充电

2、电容C1充满电

3、电容C1作为电源,C1高电势极串联在参考点。C1放电,从C2续流,产生负电压。

-5V方案:


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