负电压转换芯片_芯片电路原理

全栈程序员-站长 • 2022年8月10日上午9:00 • 未分类 • 阅读 9

负电压转换芯片_芯片电路原理

1.工作原理

首先，我们了简单的分析一下电路的工作原理。4个MOS管，Q1,Q2一组，Q3,Q4一组。U1是15系列单片机，U2是一个反相器。前面的电容C1负责从电源搬运电荷，后面的电容C2负责存储电荷，并且对负载进行供电。

当U1的P1.4口输出高电平时，Q1,Q2一组导通，Q3,Q4一组截止。+5V电源通过Q1,Q2为电容C1进行充电。

负电压转换芯片_芯片电路原理

当U1的P1.4口输出低电平时，Q3,Q4一组导通，Q1,Q2一组截止。+5V电源没有电流回路。C1充当电源进行放电，通过Q3,GND,C2,Q4对C2进行充电。

负电压转换芯片_芯片电路原理

C1在高电平时，搬运电荷，低电平时，为 C2补充电荷。C2，负责为负载提供稳定的负电压。

该电路，输入电压为+5V，输出电压接近-5V。为什么达不到-5V，是因为，MOS管存在一定的导通阻抗，称为Ron,在+5V电源对电容进行充电的时候，MOS管损耗掉了，一部分能量。

如果不加电容C2，只依靠电容C1输出负电压，是不可取的，当Q3,Q4关闭时，相当于负载与电源断开了，导通时又与电源接通了。会导致电源电压波动很大。

2.工作波形

负电压转换芯片_芯片电路原理

电容C1改为10uf,C2改为470uf。

负电压转换芯片_芯片电路原理

将输出的波形放大后可知，C1给C2充电需要时间，控制信号为低电平时，C2的电位便会被拉高，直到C2被充满电时，输出电压才稳定。

如果，输出端需要接入一个大电流的负载，则C2需要提供的能量就会增大。此时，我们可以通过增加MOS开关的速度，来增加在单位时间内，为C2充电的次数。以此来保证，C2具有足够的能量。因此，可以选择让MOS管的开关频率在10—100khz之间。

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