CN207069900U - 正电压转负电压模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种正电压转负电压模块，旨在提供种廉价简单、稳定性高、容易启动且噪声纹波小的正电压转负电压模块。本实用新型包括第一电解电容、第二电解电容、第一电容、第二电容、第三电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、二极管、芯片和第一电感，正电压转负电压模块还包括第四电容、运行放大器和第二电感，本实用新型采用芯片搭建CUK电路，再用普通的运行放大器搭建反向器为本实用新型提供负电压反馈，并且在输入输出端分别设置第一电感和第二电感，可以显著减小输入和输出电路的脉动。本实用新型应用于测试设备或大小型家用电子设备的技术领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及测试设备和大小型家用电子设备的技术领域,特别涉及一种正电压转负电压模块。
背景技术
一般市场上正电压转负电压都采用通用BUCK（BUCK:开关电源六种基本DC/DC变换拓扑之一,降压式变换电路）芯片搭建buck boost电路来实现，如图1所示，其结构简单易用，但经常会出现不易启动，容易烧电感，纹波噪声大等问题。通用BUCK电源IC最大脉宽都是100%，当电路中电感量比较大的时候，流过电感电流太小，开机启动第一个脉冲能量不足于给后面的电容充满电，电容充不到电源IC所要的反馈的电压，电源IC就会输出100%脉宽，这个电感就容易饱和，越是饱和，越是不能产生自感电动势给后面的滤波电容充电，如此反复，最后电感导通时间太长电感量饱和而烧毁。为了增加启动能量，必须减小电感量，但在电路轻载的情况下，BUCK BOOST（BUCK BOOST:开关电源六种基本DC/DC变换拓扑之一,反压变换电路）电路会工作在断续模式，产生振铃，严重的振铃会直接影响输出电源的纹波噪声。所以市场上用BUCK电源IC（IC：即集成电路，是一种微型电子器件或部件）搭建的BUCKBOOST负电压变换电路 稳定开机启动和纹波噪声小还不能兼得。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种廉价简单、稳定性高、容易启动且噪声纹波小的正电压转负电压模块。
本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括第一电解电容、第二电解电容、第一电容、第二电容、第三电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、二极管、芯片和第一电感，正电压转负电压模块还包括第四电容、运行放大器和第二电感，所述芯片包括电压输入端引脚、补偿端引脚、输入电压负端引脚、输出电压反馈端引脚和转换端引脚，所述运行放大器包括输出端、反相输入端和同相输入端；
进一步的，所述电压输入端引脚与电源相连接并与所述第一电感的一端相连接，所述补偿端引脚与所述第一电阻的一端相连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电容的一端相连接，所述第一电容的一端和所述第一电解电容的正极相连接并与所述电源相连接，所述转换端引脚与所述第三电容的一端相连接并与所述第一电感的另一端相连接，所述第三电容的另一端与所述第二电感的一端相连接并与所述二极管的负极相连接，所述第二电感的另一端与所述第三电阻的一端相连接并与弱地电路地端相连接，所述第四电容和所述第二电解电容的负极相连接并与弱地电路地端相连接，所述第一电解电容的负极、所述第一电容的另一端、所述第二电容的另一端和所述输入电压负端引脚依次相互连接并接地，所述第二电解电容的正极、所述第四电容的另一端和二极管阳极依次连接并接地，所述输出电压反馈端引脚与所述输出端相连接并与所述第二电阻的一端相连接，所述反相输入端与第三电阻的另一端相接并与所述第二电阻的另一端相连接，所述同相输入端接地。
进一步的，所述芯片为型号为LM2577的BOOST芯片。
进一步的，所述第一电感为带磁芯线圈或带铁芯线圈，且所述第一电感的取值为1mH；所述第二电感为带磁芯线圈或带铁芯线圈，且所述第二电感的取值为1mH。
进一步的，所述第一电解电容和所述第二电解电容的取值均为100UF。
进一步的，所述运行放大器的型号为LM358。
进一步的，所述电源的电压为12V，所述弱地电路地端的电压为-18V。
本实用新型的有益效果是：由于本实用新型采用通用的BOOST芯片加普通的运行放大器搭建CUK电路，所述CUK是开关电源六种基本DC/DC变换拓扑之一,即反压变换电路,且本实用新型在所述电源输入端设置所述第一电感和在所述弱地电路地端设置第二电感，可以显著的减小输入和输出电流的脉动，弥补现有buck boost电路的缺陷，具体是由于通用电源IC最大脉宽都不超过100%，所以在给所述第一电感和所述第二电感通电流的时候，所述第一电感和所述第二电感不会长时间导通进入饱和状态，每个周期的所述第一电感和所述第二电感都能产生电感感应电动势，都能为后面的电压变换电容充电；即使电感量偏大，启动能量不够，但因为每个脉冲不会饱和，都可以为后面的变换电路提供能量，几个开关周期之后更可以轻松达到稳定状态；因为所述第一电感和所述第二电感可以选偏大，可以让电路工作在连续模式，因为这个，可以减少振铃现象，也就减少了纹波噪声；本实用新型还通过所述运行放大器加所述第二电阻和所述第三电阻搭建成简单反向器，这样就解决所述LM2577芯片的反馈电压只能采样正电压的问题。
附图说明
图1是现有的正电压转负电压的电路图；
图2是本实用新型的整体电路图。
具体实施方式
如图2所示，在本实施例中，本实用新型包括第一电解电容C1、第二电解电容C2、第一电容C3、第二电容C4、第三电容C5、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、二极管D、芯片1和第一电感L1，其特征在于：正电压转负电压模块还包括第四电容C6、运行放大器2和第二电感L2，所述芯片1包括电压输入端引脚IN、补偿端引脚COMP、输入电压负端引脚GND、输出电压反馈端引脚FB和转换端引脚SW，所述运行放大器2包括输出端21、反相输入端22和同相输入端23；
所述电压输入端引脚IN与电源U1相连接并与所述第一电感L1的一端相连接，所述补偿端引脚COMP与所述第一电阻R1的一端相连接，所述第一电阻R1的另一端与所述第二电容C4的一端相连接，所述第一电容C3的一端和所述第一电解电容C1的正极相连接并与所述电源U1相连接，所述转换端引脚SW与所述第三电容C5的一端相连接并与所述第一电感L1的另一端相连接，所述第三电容C5的另一端与所述第二电感L2的一端相连接并与所述二极管D的负极相连接，所述第二电感L2的另一端与所述第三电阻R3的一端相连接并与弱地电路地端U2相连接，所述第四电容C6和所述第二电解电容C2的负极相连接并与弱地电路地端U2相连接，所述第一电解电容C1的负极、所述第一电容C3的另一端、所述第二电容C4的另一端和所述输入电压负端引脚GND依次相互连接并接地，所述第二电解电容C2的正极、所述第四电容C6的另一端和二极管D阳极依次连接并接地，所述输出电压反馈端引脚FB与所述输出端21相连接并与所述第二电阻R2的一端相连接，所述反相输入端与第三电阻R3的另一端相接并与所述第二电阻R2的另一端相连接，所述同相输入端23接地。
在本实施例中，所述芯片1为型号为LM2577的BOOST芯片1。
在本实施例中，所述第一电感L1为带磁芯线圈或带铁芯线圈，且所述第一电感L1的取值为1mH；所述第二电感L2为带磁芯线圈或带铁芯线圈，且所述第二电感L2的取值为1mH。
在本实施例中，所述第一电解电容C1和所述第二电解电容C2的取值均为100UF。
在本实施例中，所述运行放大器2的型号为LM358。
在本实施例中，所述电源U1的电压为12V，所述弱地电路地端U2的电压为-18V。
本实用新型采用市场通用的所述BOOST芯片1，型号为LM2577的芯片1搭建CUK电路，再用普通的所述LM358运行放大器2搭建反向器为本实用新型提供负电压反馈。
由于通用电源IC最大脉宽都不超过100%，所以在给所述第一电感L1和所述第二电感L2通电流的时候，所述第一电感L1和所述第二电感不会长时间导通进入饱和状态，每个周期的所述第一电感L1和所述第二电感L2都能产生电感感应电动势，都能为后面的电压变换电容充电；即使电感量偏大，启动能量不够，但因为每个脉冲不会饱和，都可以为后面的变换电路提供能量，几个开关周期之后更可以轻松达到稳定状态；因为所述第一电感L1和所述第二电感L2可以选偏大，可以让电路工作在连续模式，因为这个，可以减少振铃现象，也就减少了纹波噪声；本实用新型还通过所述运行放大器2加所述第二电阻R2和所述第三电阻R3搭建成简单反向器，这样就解决所述LM2577芯片的反馈电压只能采样正电压的问题。
本实用新型应用于测试设备或大小型家用电子设备的技术领域。
虽然本实用新型的实施例是以实际方案来描述的，但是并不构成对本实用新型含义的限制，对于本领域的技术人员，根据本说明书对其实施方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。
Claims (6)
1.一种正电压转负电压模块，包括第一电解电容（C1）、第二电解电容（C2）、第一电容（C3）、第二电容（C4）、第三电容（C5）、第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、第三电阻（R3）、二极管（D）、芯片（1）和第一电感（L1），其特征在于：正电压转负电压模块还包括第四电容（C6）、运行放大器（2）和第二电感（L2），所述芯片（1）包括电压输入端引脚（IN）、补偿端引脚（COMP）、输入电压负端引脚（GND）、输出电压反馈端引脚（FB）和转换端引脚（SW），所述运行放大器（2）包括输出端（21）、反相输入端（22）和同相输入端（23）；
所述电压输入端引脚（IN）与电源（U1）相连接并与所述第一电感（L1）的一端相连接，所述补偿端引脚（COMP）与所述第一电阻（R1）的一端相连接，所述第一电阻（R1）的另一端与所述第二电容（C4）的一端相连接，所述第一电容（C3）的一端和所述第一电解电容（C1）的正极相连接并与所述电源（U1）相连接，所述转换端引脚（SW）与所述第三电容（C5）的一端相连接并与所述第一电感（L1）的另一端相连接，所述第三电容（C5）的另一端与所述第二电感（L2）的一端相连接并与所述二极管（D）的负极相连接，所述第二电感（L2）的另一端与所述第三电阻（R3）的一端相连接并与弱地电路地端（U2）相连接，所述第四电容（C6）和所述第二电解电容（C2）的负极相连接并与弱地电路地端（U2）相连接，所述第一电解电容（C1）的负极、所述第一电容（C3）的另一端、所述第二电容（C4）的另一端和所述输入电压负端引脚（GND）依次相互连接并接地，所述第二电解电容（C2）的正极、所述第四电容（C6）的另一端和二极管（D）阳极依次连接并接地，所述输出电压反馈端引脚（FB）与所述输出端（21）相连接并与所述第二电阻（R2）的一端相连接，所述反相输入端与第三电阻（R3）的另一端相接并与所述第二电阻（R2）的另一端相连接，所述同相输入端（23）接地。
2.根据权利要求1所述的正电压转负电压模块，其特征在于：所述芯片（1）为型号为LM2577的BOOST芯片（1）。
3.根据权利要求1所述的正电压转负电压模块，其特征在于：所述第一电感（L1）为带磁芯线圈或带铁芯线圈，且所述第一电感（L1）的取值为1mH；所述第二电感（L2）为带磁芯线圈或带铁芯线圈，且所述第二电感（L2）的取值为1mH。
4.根据权利要求1所述的正电压转负电压模块，其特征在于：所述第一电解电容（C1）和所述第二电解电容（C2）的取值均为100UF。
5.根据权利要求1所述的正电压转负电压模块，其特征在于：所述运行放大器（2）的型号为LM358。
6.根据权利要求1所述的正电压转负电压模块，其特征在于：所述电源（U1）的电压为12V，所述弱地电路地端（U2）的电压为-18V。
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|---|---|---|---|---|
| CN112054679A (zh) * | 2020-09-11 | 2020-12-08 | 国网智能科技股份有限公司 | 一种正负电压变换的直流电源及其控制方法 |
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