内容导读：

许多电子系统都需要 ±12 伏 (V) 的电源供应，模拟电路或 RS-232 驱动器电源供应器便是典型的例子。这类应用方案一般必须利用 5 伏的系统总线才可输出 ±12 伏的电压。目前最常用的解决方案是利用多个二级变压器或多个开关稳压器提供这个电压输出。但这些解决方案较为复杂，甚至可能需要采用特别设计的变压器，而且效率及稳压能力也差强人意。图 1 显示的电路较为简单，只采用一颗开关稳压器芯片搭配少量的元件，便能提供卓越的稳压功能，而且效率也较高。此外，这款电路所采用的元件全部都在市场上有现货供应。


图 1 所示的电路采用 LM2595-12 开关稳压器 (即降压 SIMPLE SWITCHERÔ 芯片)，可以利用 5 伏输入电压提供 +12 伏及 –12 伏的输出电压。按照电路的设计，LM2595 芯片其实负责执行反向降压/升压转换器的功能，以便为系统提供负电压输出。这款电路利用市场上有现货供应的电感器 (例如 Coiltronics 的 CTX250-4) 为其提供正向电压输出，但电感器须另外多添加一个线圈，而且还要为电路另外加设一个二极管 (D3) 及电容器 (C3)。

每当开关周期进入开启阶段时，供电电压会输入电感器 (L1)，令电感器进入充电状态。此时，输出电容器 (C2 及 C3) 会为负载提供供电。每当开关周期进入关闭阶段时，储存在电感器的能量会传送至输出电容器及负载，而 LM2595 芯片便会关闭负电压输出的稳压功能。由于电感器不同线圈之间会出现耦合，因此正电压输出会被稳定在某一水平。电路启动时，D4 二极管可防止操作时正电压的 –12 伏输出上升至超过二极管的压降，而 D1 二极管则可将输出及输入电压分开。LM2595 芯片以 150kHz 的开关频率操作，因此电感器及电容器的体积较小。

图 1 显示的这款电路可在实验室内利用图中显示的元件组装。这款电路的负载介于 50 mA 与 100 mA 之间，而线路电压则介于 4.5 伏与 5.5 伏之间。在这样的负载及电压下，–12 伏输出电压可稳定在  –11.99 伏与  –11.97 伏的范围内。在相同的情况下，+12 伏输出电压可稳定在 11.15 伏与 11.45 伏的范围内。由于泄漏电感会造成分压影响，加上 D2 和 D3 二极管正向压降出现错配，因此 +12 伏输出电压会比 –12 伏输出电压为低。这款电路的效率介于 76% 与 83% 之间，实际效率要视乎个别的线路电压及负载而定。+12 伏及 –12 伏输出的纹波电压不会超过 1%。大部分的纹波电压都由 C2 及 C3 输出电容器产生的等效串联电阻所造成。这款电路所采用的这两个电容器都产生 0.65 W 的等效串联电阻。只要采用较低等效串联电阻而输出量较大的电容器便可减低纹波电压。

只要采用 LM2596 SIMPLE SWITCHER 稳压器取代 LM2595，便可提高负载电流。更换稳压器之后，+12 伏及 –12 伏输出电压都可提供高达 275 mA 的负载电流。若采用 LM2596-ADJ 版本的稳压器，更可提供其他的输出电压。

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来源:电子产品世界 作者:美国国家半导体的 Michael Shrivathsan 时间:2004/7/22 18:05:00