关键词: 电源管理, 工作原理, 正负电压轨
问:如何从单输出电源获得正、负电压轨
假设我们有一个运算放大器电路,需要 +/-12 VDC电压轨。当我们所拥有的只是如图1所示的可变24VDC电源时,我们如何提供互补输出?
在你说做不到之前,先考虑一下电源是如何构造的。台式电源,如B&K Precision 的1550 是专为 浮动输出。在理想的情况下,地面和黑色和红色直流输出之间没有电气连接。这样的电源就像一个电池,我们可以自由地以任何我们选择的方式连接端子。
技术贴士 : 直流电源和电池之间的类比是不完整的。与电池不同,通用型直流电源不会接受反向充电电流。很多电源都有反向电压(二极管)保护。有些电源将输出电压箝位到内部直流导轨上。在极端情况下,反向电流会造成不可逆的电源损坏。
由于我们的电源完全能够提供浮动的24VDC,因此所需的分路 +/-12VDC是一个参考问题。我们可以使用电阻来提供虚拟地; 同样,要理解电源输出是浮动的。中心抽头解决方案如图2所示,同时还有一个稍微不平衡的负载。输出相当好地平衡,电压轨相对于地为12.5和 -11.5VDC。
这种技术有一些严重的局限性。最重要的限制是负载的正、负电流需求之间的平衡。这对电阻的选择有重要的影响。例如,如果负载完全平衡,正负负载绘制相同的电流,则中心抽头电阻可能具有高值,例如10kΩ 。另一方面,如果存在很大的失配,则抽头电阻的值必须很低。事实上,为了保持电压平衡,可能需要“燃烧”大量的能量。
一些台式可调电源电应用示例,请参考下面帖子
结论
虽然这种方法在紧要关头起作用,但我们花更多的精力来平衡轨道,而不是为负载提供动力。因此,该技术在低功耗电路中的适用性有限。
话虽如此,这是对电路理论的一次很好的回顾。这扩展了我们对浮动电源的理解。这也回答了一个古老的问题:
我什么时候需要使用节点分析?
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