詳解雙端口雙極性電源
發布時間:2019-11-16 責任編輯:lina
【導讀】雙象限電源可以為相同的輸出端口提供正電壓或負電壓,而采用LT8714 4象限控製器可以輕鬆製造出這種電源。此處所示的雙象限電源可用於多種應用,從玻璃貼膜(更改極性會改變晶體分子的排列)到測試測量設備,應用廣泛。
簡介
雙象限電源可以為相同的輸出端口提供正電壓或負電壓,而采用LT8714 4象限控製器可以輕鬆製造出這種電源。此處所示的雙象限電源可用於多種應用,從玻璃貼膜(更改極性會改變晶體分子的排列)到測試測量設備,應用廣泛。
Lt8714數據手冊描述了雙象限電源在第一個象限(正輸入、正輸出)和第三個象限(正輸入、負輸出)的工作方式。注意,在這兩個象限中,電源都提供源電流,因此會產生電源,而非接收電源。第二象限和第四現象產生接收電源。
電路描述及功能
圖1所示為雙象限電源LT8714的電路圖。動力係統由NMOS QN1、NMOS QN2、PMOS QP1、PMOS QP2、電感L1、電感L2、耦合電容CC,以及輸入和輸出濾波器組成。電感L1和L2是兩個分立式非耦合電感,可以降低變換器成本。
要正確選擇有源和無源組件,需要先了解各個象限存在的電壓應力和電流電平。為此,請查看圖2所示的正輸出功能拓撲。
圖1.基於LT8714的雙象限電源的電路圖,6 A時,其VIN 12 V,VO ±5 V。

圖2.雙象限工作拓撲,提供正輸出。
當伏秒平衡處於穩定狀態時,可從下麵的公式得出占空比:
為了驗證該設計,我們對演示電路DC2240A實施了改造,與圖1所示的原理圖一致。對於這兩種情形,輸入標稱電壓為12 V,最大電流為6 A時,輸出電壓為±5 V。
該設計的測量效率如圖3所suo示shi。正zheng輸shu出chu超chao過guo了le負fu輸shu出chu,這zhe與yu理li論lun計ji算suan的de結jie果guo一yi致zhi。在zai負fu輸shu出chu配pei置zhi中zhong,組zu件jian上shang的de電dian壓ya應ying力li和he電dian流liu都dou更geng高gao,這zhe種zhong配pei置zhi會hui提ti高gao損sun耗hao,降jiang低di效xiao率lv。

圖3.變換器效率曲線:VIN為12 V,VOUT為+5 V和–5 V,最大IO為6 A。
圖4顯示輸出電壓與控製電壓VCTRL之間具有良好的線性關係。對於這個配置,電路加載1 Ω電阻,控製電壓範圍為0.1 V至1 V。

圖4.輸出電壓VOUT與控製電壓VCTRL的關係圖。當VCTRL從0.1 V增加至1 V時,VOUT從–5 V逐漸變化到+5 V。
使用兩個LTspice 模型,我們可以分析LT8714的性能,第一個模型顯示電源狀態良好,第二個模型使用非耦合 電感 。
結論
本文展示了一個使用LTC8714的簡單的雙象限電壓電源電路。該設計經過測試和驗證,證明采用LTC8714控製器具有出色的線性度。
(來源:ADI公司,作者:Victor Khasiev)
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