跟蹤電源具有雙輸出

設(shè)計穩(wěn)定的雙極性電源，為運算放大器、多路復(fù)用器、開關(guān)等供電可能很困難，特別是如果兩個電壓必須相對于非零或可調(diào)參考電平相互跟蹤。這種用于低功耗應(yīng)用的穩(wěn)壓電源（圖 1）產(chǎn)生一個主控制器輸出電壓 （VMAIN） 和兩個圍繞可調(diào)基準(zhǔn)電壓 （VREF） 對稱的跟蹤電壓。通過在 U1 的基本升壓轉(zhuǎn)換器電路中添加四個肖特基二極管 （D2–D5） 和兩個跨接電容器 （C2–C3） 來創(chuàng)建電路。

圖1.該單IC電路產(chǎn)生許多工業(yè)模擬應(yīng)用所需的雙極性電壓，以及STN LCD的對比度控制電壓。

U1 是一款高效的單輸出升壓轉(zhuǎn)換器，適用于需要高達(dá) 36V 輸出和寬輸入電壓范圍 （3V 至 11V） 的應(yīng)用。U1 無需外部開關(guān)器件，典型電源電流僅為 350μA，非常適合手持式和點負(fù)載型應(yīng)用。它的特點是負(fù)載高達(dá)120mW。

±30V 輸出以 VREF = 0V 的基準(zhǔn)電平為中心（圖 2）。對于 0.5mA 至 2mA 的平衡負(fù)載，跟蹤在寬輸入范圍內(nèi)非常出色。圖3顯示了當(dāng)VREF遠(yuǎn)離0V時，+VOUT和-VOUT如何相互跟蹤。圖4顯示了需要非零VREF的一個例子，其中LCD對比度電壓必須圍繞VREF對稱，以避免液晶兩端的直流分量，這反過來會損壞LCD或縮短其使用壽命。

圖2.該圖顯示了圖2在不同負(fù)載條件下，在整個3V–11V輸入電壓范圍內(nèi)±VOUT和VMAIN的輸出。

圖3.該圖顯示圖1中的±VOUT輸出在基準(zhǔn)電壓變化方面相互跟蹤：±VOUT = VREF ±VMAIN。

圖4.為了避免損壞LCD上的直流分量，這些對比度波形圍繞參考電平VREF對稱。

U1內(nèi)部的FET重復(fù)將LX（引腳6）接地，然后釋放，使LX電壓在地和VMAIN加一個二極管壓降（D1）之間切換。該動作產(chǎn)生±VOUT電壓，如下所示：

-VOUT 輸出，相位 1：LX 電壓上升到 VOUT + VDIODE 迫使 C3 另一側(cè)的電壓到 VREF + VDIODE，從而在 C3 上產(chǎn)生 VMAIN -VREF 的差分。LX 節(jié)點是我們的參考點。第 2 階段：當(dāng) LX 切換到地時，負(fù)載側(cè) （-VOUT） 看到 -VMAIN + VREF，迫使電流從 -VOUT 負(fù)載通過 D5，并且循環(huán)重復(fù)。請注意，+VOUT 和 -VOUT 在交替的階段發(fā)展。由此產(chǎn)生的 -VOUT 電壓為

-VOUT = -VMAIN + VREF + VDIODE.

+VOUT 輸出，相位 2：當(dāng) LX 切換到地時，C2 的負(fù)載側(cè)看到 VREF - VDIODE。然后，（階段1）LX上升到VMAIN + VDIODE迫使C2的另一側(cè)電壓為VMAIN + VREF。得到的+VOUT電壓為：

+VOUT = VMAIN + VREF - VDIODE.

這些負(fù)載方程表明，圖2和圖3表明，-VOUT和+VOUT相對于VMAIN相互跟蹤，并被VREF的一個二極管壓降抵消。D1–D5是低電流肖特基二極管。C2 和 C3 可以是 1nF 至 100nF 范圍內(nèi)的陶瓷電容器，最好額定電壓約為 2 × |VOUT|.較大的C2和C3值可在很寬的負(fù)載電流范圍內(nèi)提供更穩(wěn)定的輸出。L1 典型值為 47μH，輸出電容 C4–C6（以 1μF 值顯示）可根據(jù)允許的輸出紋波調(diào)整尺寸。