如何實現-12V輸入到+5V輸出?-電路保護-電子元件技術網

你的位置：首頁 > 電路保護 > 正文

如何實現-12V輸入到+5V輸出?

發布時間：2019-12-09 責任編輯：lina

【導讀】這樣的一個應用：-12V的輸入，+5V的非隔離輸出，也就是負電壓輸入、正電壓輸出，應該采用什麼結構的變換器？

這樣的一個應用：-12V的輸入，+5V的非隔離輸出，也就是負電壓輸入、正電壓輸出，應該采用什麼結構的變換器？

反激變換器可以實現上述的電壓變換，但要用到變壓器，如果不用變壓器，那麼是否有其它的更簡單的方法？

電源控製IC內部所有的電路都是以IC的地管腳為基準，如果將輸入電壓的負端,連接到IC控製器的地管腳，那麼對於變換器而言，輸入電壓相當於正電壓，如圖1所示。

如何實現-12V輸入到+5V輸出?

圖1：負輸入端連接到IC地

輸入電壓為-12V，變換器的輸入電壓相當於+12V；輸出+5V相當於+17V，因此，這個應用相當於將+12V電壓升到+17V，可以使用BOOST變換器，VCC相對於IC的地管腳（-12V）也是正電壓，可以正常供電，如圖2所示。

如何實現-12V輸入到+5V輸出?

圖2：BOOST變換器

輸出若采用二個電容串聯，中間點連接到輸入地，相對於輸入地，就可以取出+5V電壓。由電路的連接關係，串聯端下邊電容和輸入電容並聯,可以省去。

如何實現-12V輸入到+5V輸出?

圖3：+5V輸出電壓

若IC的FB管腳內部參考電壓為2.5V，反饋調節要求R2的電壓（FB管腳對IC的地管腳的電壓）保證恒定的2.5V，同時流過R1、R2的電流相同(忽略流入FB管腳的電流)，從而保證係統的調節維持輸出電壓的恒定。

IC的地管腳電壓為-12V，VR2=2.5V，則FB管腳的電壓為-9.5V；輸出電壓為+5V，輸出對IC的地管腳電壓為+17V，VR1=14.5V。

輸入電壓有一定的波動範圍，如果輸入電壓變為-15V，VR2=2.5V恒定，VR1仍然為14.5V，FB管腳的電壓為-12.5V，輸出端對IC的地管腳的電壓仍然為+17V，輸出端對係統輸入地的電壓為：17-15V=+2V，而不是+5V。因此，輸入的負電壓發生變化時，輸出電壓也會發生改變，直接用這樣的反饋不滿足要求。

如何實現-12V輸入到+5V輸出?

圖4：反饋控製

為了實現當輸入負電壓發生變化時，IC的反饋調節維持輸出電壓的穩定，必須要將R1、R2隔離，同時還要滿足前麵的二個條件。

如何實現-12V輸入到+5V輸出?

圖5：R1/R2隔離

三極管的集電極電流和發射極電流大約相等，相互隔離，同時受基極電流控製，可以實現上述功能。

由圖中R1/R2的電流方向，如果NPN管，R1接集電極，R2接發射極，基極能連接的點有輸入地、輸入負電壓端和輸出端。

基極連接到輸入負電壓端，NPN管無法工作；基極連接到輸出端，輸出端和FB管腳的壓降保持恒定的0.6V，不滿足調節要求；基極連接到輸入地，FB管腳將被箝位在-0.6V，也不滿足調節。

如何實現-12V輸入到+5V輸出?

圖6：NPN管隔離R1/R2隔離

改用PNP管，如圖7所示，R1接發射極，R2接集電極，用上麵分析方法，基極連接到輸出端或輸入負電壓端，都不滿足要求。基極連接到輸入地，可以滿足係統調節的要求。

如何實現-12V輸入到+5V輸出?

圖7：PNP管隔離R1/R2隔離

電阻R2的電流為：

iR2=VFB/R2

iR2==iR1

iR1=(Vo-0.6V )/R1

其中，三極管VBE=0.6V，VFB=2.5V。選取合適R2，由上式，就可以計算R1的值。為了係統穩定，可以在輸出端到輸入地之加一個阻值較大的電阻作為假負載。

MOSFET導通：

MOSFET關斷：

由電感的伏秒值平衡:

如何實現-12V輸入到+5V輸出?

當輸入負電壓或輸出負載的變化導致輸出電壓發生改變時，例如，若輸出降低，R2、R1的電流降低，VFB電壓降低，內部COMP腳電壓上升，占空比增加，從而提高輸出電壓。

同樣的類似的應用，如-48V的輸入，+5V的非隔離輸出，也可以用本文的方法實現。

推薦閱讀：
分析PCBA兩大類故障以及PCBA 失效的解決方法
簡述電流互感器與電壓變壓器的區別
5G調製怎麼實現的？原來通信搞到最後，都是數學!
2020第十二屆光電子·中國博覽會邀請函
搞不懂波峰焊和回流焊的內容，你還怎麼設計電路板~

要采購變壓器麼，點這裏了解一下價格!

上一篇：速度采樣頻率

下一篇：變頻器的輸出頻率調高，那麼輸出電壓將如何提高？

特別推薦

技術文章更多>>

技術白皮書下載更多>>

熱門搜索

友情鏈接(QQ：317243736)

我愛方案網 ICGOO元器件商城創芯在線檢測芯片查詢天天IC網電子產品世界無線通信模塊控製工程網電子開發網電子技術應用與非網世紀電源網 21ic電子技術資料下載電源網電子發燒友網中電網中國工業電器網連接器礦山設備網工博士智慧農業工業路由器天工網乾坤芯電子元器件采購網亞馬遜KOL 聚合物鋰電池工業自動化設備企業查詢工業路由器元器件商城連接器 USB中文網今日招標網塑料機械網農業機械中國IT產經新聞網高低溫試驗箱

關閉

關閉