+5V和-5V双电源电路

大部分模拟电子 电路需要双电源导轨以实现适当的平衡操作；如果我们在设计运算放大器电路。中也需要负电源电压数字系统如A/D转换器、运算放大器和比较器。在所有这些情况下，电流需求都很低，但如果我们使用大量分立和集成电路组件，那么产生这样的-5V电源通常是昂贵和低效的。因此，在本教程中，我们将学习如何构建一个简单的低电流双5V电源电路可以通过我们的USB端口供电。同样，我们之前也建造过+12V和-12V双电源电路.

 

尽管有很多方法可以分割单个电压，但它们的虚拟地电位并不是恒定的。如果我们使用两个电池来获得双极性电压，在适当的时候，一个电池的消耗速度会比另一个更快，并且很难保持平衡的双极性电压。如果您使用电阻分压器，由于热量和分压不稳定，一些功率被耗散。为了克服这些问题，我们将使用CMOS电压转换器IC称为ICL7660，来自瑞萨公司.

 

 ICL7660型

ICL7660和ICL7660A是单片式的CMOS电荷泵电压转换器其将+1.5V至+10.0V的输入电压范围转换为-1.5V至-10.0V的输出电压范围。

 

 

ICL7660和ICL7660A包含完成负电压转换器所需的所有电路，除了两个外部电容器。设备的工作可以通过理想电压转换器下面给出的理论。

 

         

在前半周期期间，开关S1和S3闭合（注意：开关S2和S4在这半周期期间断开）。电容器C1被充电到电压V+。在操作的第二半周期期间，开关S2和S4闭合（注意：开关S1和S3在此半周期期间断开）。电容器C1上的电压负移V+伏。然后，假设理想的开关和C2上没有负载，电荷从C1转移到C2。因此，反向的V+电压在C2两端是可用的。ICL7660和ICL7660A的操作类似于电压转换器的这种理想操作。

 

ICL7660应用提示：

• 电容器C2应该放置在IC2附近，以防止器件闩锁。ICL7660的电压不要超过10V，ICL7660A的电压不要高于12V。
• 电源电压大于3.5V时，不要将低压端子连接到接地。
• 当使用极化电容器时，C1的“+”端子必须连接到ICL7660和ICL7660A的引脚2，C2的“+）端子必须连接至接地。
• 为了获得最佳性能，请使用低值ESR电容器代替C1和C2。
• 如果USB和电路之间的导线距离较长，则可以在输入电源两端连接缓冲电容器。
• 该电路的输出电流被限制在40mA以内。对于高达100mA的电流要求，可以使用IC MAX660代替U1。

 

5v电源电路和工作：

完整的±5v电源电路图使用ICL760如下所示。的输入电压+可以从笔记本电脑/计算机的任何USB端口获得5V电压或充电器/适配器。

 

该电路由大约ICL7660（U1）以及两个电容器（C1和C2）组成。USB的5V输出提供给U1的引脚8。IC U1和电容器（C1和C2）形成将+5V转换为-5V的电压逆变器部分。U1的引脚5提供转换后的-5V电源。因此，双电源5V电源在连接器J2处是可用的。

 

在硬件上构建电路之前，我们已经在Proteus中模拟了电路：

 

测试双（±）5V USB电源电路：

按照上面所示的电路图，将电路组装在PCB/试验板上。将电容器C2放置在靠近IC U1的位置。如果电路焊接在PCB上，则IC应使用适当的IC底座固定。一旦5v电源电路它应该是这样的

 

 

要测试电路，请将USB连接到笔记本电脑或充电宝或任何USB为电路供电。以接地为参考，使用万用表检查J2上的输出电压。在测试中视频如下所示，万用表在显示4.9V时连接到正极轨道。然后万用表连接到IC的输出（即ICL7660的引脚5），然后显示-4.7V。

以下是模拟

 

希望你了解电路并学会如何构建使用ICL7660集成电路的双电源电路。如果您有任何问题，请在评论区留言，或使用我们的论坛了解更多技术问题。同时检查其他电源电路，包括各种电路，如升压转换器电路,降压转换器电路,可变电源电路,开关电源电路,电源组电路等