123,123

[導(dǎo)讀]目前現(xiàn)在電子產(chǎn)品多數(shù)以正電源居多，但是負(fù)電源是存在的且有意義的。本文主要是對(duì)負(fù)電源的作用，意義以及如何獲得負(fù)電源進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述。

假設(shè)我們擁有負(fù)電壓，我們要用它做什么呢？

負(fù)電壓最簡(jiǎn)單與最基本的概念就是比設(shè)定的 “地”電壓要低。負(fù)電壓，負(fù)電源也可以稱作負(fù)電源軌，它主要是應(yīng)用在IC器件上面，這些IC器件包括最常見(jiàn)的運(yùn)算放大器，電平轉(zhuǎn)換電路（RS232）,以及MOSFET上面。對(duì)于運(yùn)算放大器的IC器件存在單電源和雙電源區(qū)分，所謂單電源就是運(yùn)放的負(fù)電源供電電端直接接地，正電源供電端直接接正電壓；所謂雙電源就是采用負(fù)電壓接入運(yùn)算放大器的負(fù)極供電端。雙電源與單電源供電比較而言，優(yōu)勢(shì)是，進(jìn)行雙電源供電的運(yùn)算放大器可以有更的輸出帶寬，減少失真（簡(jiǎn)單解釋一下，以開(kāi)環(huán)增益飽和的電路為例 Vout = (V+ - V_)*K K值很大，意味著輸出也很大，但是實(shí)際情況是受到供電電源的限制，也就是處于飽和狀態(tài)的運(yùn)算放大器只會(huì)輸出供電電源的電壓值），如果是單電源只能是輸出正電壓部分，但是如果是雙電源就可以輸出正負(fù)電壓，對(duì)于AC信號(hào)的輸入，就無(wú)法完整的輸出這個(gè)AC信號(hào)；同時(shí)采用雙電源可以使得運(yùn)算放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)為0，以此實(shí)現(xiàn)功耗的降低；對(duì)于RS232使用負(fù)電源主要在于協(xié)議規(guī)定（至于為什么這么規(guī)定，可以自行百度）；

負(fù)電源對(duì)于電機(jī)控制的影響，我們知道給電機(jī)兩端提供正電壓，電機(jī)就會(huì)正方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同理，如果采用負(fù)電源供電就可以，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的反向轉(zhuǎn)動(dòng)，輔之相應(yīng)的電壓幅度變化就可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)速度的調(diào)整。

假設(shè)我們擁有負(fù)電壓，我們要用它改進(jìn)什么呢？

我們?cè)谠O(shè)計(jì)產(chǎn)品的時(shí)候功能是最簡(jiǎn)單的一步，它雖然是主體，但是對(duì)于市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)（同類產(chǎn)品）還在于細(xì)節(jié)，和改進(jìn)的小點(diǎn)。對(duì)于負(fù)電源與MOSFET組合，恰恰說(shuō)明了這一點(diǎn)。對(duì)于器件的導(dǎo)通與截止，基本的正電源軌也可以做到，功能完全沒(méi)有問(wèn)題，但是存在一個(gè)米勒效應(yīng)，一些簡(jiǎn)單的應(yīng)用產(chǎn)品是完全不需要考慮的，但是如果你的產(chǎn)品恰巧卡在這個(gè)點(diǎn)上，那就很致命，你的產(chǎn)品會(huì)報(bào)出大量偶然的錯(cuò)誤，所以負(fù)電源軌是你的不二選擇。

負(fù)電源軌的產(chǎn)品會(huì)減小電磁干擾，同時(shí)還可以使得產(chǎn)品減少電荷的聚集，以延長(zhǎng)產(chǎn)品壽命。

知道了這么多，我們要怎么獲取負(fù)電源呢？

對(duì)于獲取負(fù)電源目前主要有以下幾類：

第一種，直接反接正電源的方式。比如一個(gè)正24V輸出的電源系統(tǒng)，可以將負(fù)載的負(fù)極接入電源的正極，另一端同理，就可以獲得-24V 的電源供電。但是局限是這個(gè)還是單電源。

第二種是目前最廣泛應(yīng)用的方法就是采用負(fù)LDO進(jìn)行設(shè)計(jì)，獲得雙電源系統(tǒng)。比如LTC3864，mAX5033.

第三種通過(guò)PWM進(jìn)行導(dǎo)通和開(kāi)關(guān)，這里簡(jiǎn)述一個(gè)倍壓電路進(jìn)行獲得負(fù)電源的方法（這個(gè)方法是參考了郭繼紅 -- 實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單實(shí)用發(fā)生器的一種方法）。簡(jiǎn)述它的基本思路，通過(guò)單片機(jī)PWM引腳控制5V電源的導(dǎo)通與截止，在后續(xù)的倍壓電路里面形成負(fù)電源輸出