USB供電的雙極性電源

本應(yīng)用筆記給出了一個簡單的USB供電電路，可產(chǎn)生±12V電源。該電路從兩個輸出提供50mA電流。設(shè)計中采用MAX1896升壓轉(zhuǎn)換器。

大多數(shù) PC（個人計算機）上的 USB 端口可以成為方便的電源。不允許在沒有軟件協(xié)商的情況下提供最大指定電流（500mA），但實際上PC無法直接控制從USB端口汲取的電流。PC 通常僅通過使用無源自動復(fù)位保險絲來限制 USB 電流。

圖1顯示了一個簡單的USB供電±12V電源，能夠滿足大多數(shù)需求。這種雙極性電源（通常用于音頻、儀器儀表和其他工業(yè)應(yīng)用）應(yīng)具有低噪聲、限流和足夠的輸出電流，以驅(qū)動多個放大器，每個放大器的電流為5mA至10mA。

圖1.該 ±12V 電源僅由一個 USB 端口供電，可從兩個輸出提供 50mA 電流，并具有合理的輸出調(diào)節(jié)。

該電路包括一個具有適當(dāng)限流功能的恒定頻率、電流模式升壓轉(zhuǎn)換器（U1，MAX1896）。升壓轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生+12V輸出;由D1、D2、C1和C2組成的外部電荷泵產(chǎn)生負(fù)電源軌。

電路可以供應(yīng)或吸收約50mA電流，MAX1896的電流模式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)逐周期限制開關(guān)電流。注意MAX1896的內(nèi)部開關(guān)不與電流路徑串聯(lián)，因此當(dāng)輸出電壓被迫低于輸入電源電壓時，它不能限制電流。因此，死短路僅受USB限流保險絲的限制，該保險絲的額定電流通常遠(yuǎn)高于500mA。+12V輸出的負(fù)載調(diào)整率見MAX1896數(shù)據(jù)資料。對于-12V輸出，負(fù)載調(diào)整率如圖2所示。

圖2.負(fù)電源負(fù)載調(diào)節(jié)。圖1中，當(dāng)一個50mA負(fù)載連接到+12V輸出時，該圖顯示了-12V輸出的典型負(fù)載調(diào)整率。

MAX1896的恒定頻率工作允許簡單的濾波，產(chǎn)生的噪聲比頻率調(diào)制方案小。高開關(guān)頻率可通過無源LC濾波器或外部晶體管緩沖RC濾波器輕松濾除，如圖1所示。與開關(guān)轉(zhuǎn)換器一樣，良好的 PC 板布局對于低噪聲操作至關(guān)重要。

審核編輯：郭婷