負電壓產生原理

2021-02-07 開關電源解析

        正電壓和負電壓在本質上是沒有區別的。根據歐姆定律可知：電流X電壓＝電功率。這裡並沒有對電壓的極性提出要求，只要有電位差就會有電流通過負載。所以正電壓和負電壓所做的功都是一樣的。

        所謂正負電壓，其實就是是相對於選擇的參考而言的，當實際電壓低於比較電壓時，電壓值為負；或者當選擇的電壓參考方向和電流參考方向相反時，參考電壓為實際電壓的相反數。

        負電壓是相對而言的。首先我們要有一個參照物。舉個例子：現有一電壓要求為4.0V那麼比4.0高的就是正電壓，小的就是負電壓。

        在電子電路中我們常常需要使用負的電壓，比如說我們在使用運放的時候常常需要給他建立一個負的電壓。下面就簡單的以正5V電壓到負電壓5V為例說一下他的電路。

        通常我需要使用負電壓時一般會選擇使用專用的負壓產生晶片，但這些晶片都比較貴比如ICL7600，LT1054、MC34063等等。

        關於34063的負壓產生應用比較普遍，網絡上應該有很多案例了；這裡不說了，下面看一下我們在單片機電子電路中常用的兩種負壓產生電路。

        現在的單片機有很多都帶有了PWM輸出，我們在使用單片機的時候PWM很多時候是沒有用到的用他輔助產生負壓是不錯的選擇。

        上面的電路是一個最簡單的負壓產生電路了。他使用的原件是最少的了我們只需要給他提供1kHZ左右的方波就可以了，相當的簡單。這裡需要注意這個電路的帶負載能力是很弱的，同時在加上負載後電壓的降落也比較大。

        由於上面的原因產生了下面的這個電路：

        我們初中時都學過物理，所謂的電壓也稱作電勢差或電位差，是衡量單位電荷在靜電場中由於電勢不同所產生的能量差的物理量。其大小等於單位正電荷因受電場力作用從A點移動到B點所做的功，電壓的方向規定為從高電位指向低電位的方向。

    簡單來說就是：某個點的電壓就是相對於一個參考點的電勢之間的差值。V某=E某個點-E參考點。一般我們把供電電源負極當作參考點。電源電壓就是Vcc=E電源正-E電源負。

    如果想要產生負電壓，就讓他相對於電源負極的電勢更低即可。要想更低，必須有另一個電源的介入，根本原理都是利用兩個電源的串聯。電源2正極串聯在參考電源1的負極後。電源2負極就是負電壓了。

        一個負電壓產生電路：利用電容充電等效出一個新電源，電容串聯在GND後，等效為電源2。則產生負電壓。

1、電容充電

2、電容C1充滿電

3、電容C1作為電源，C1高電勢極串聯在參考點。C1放電，從C2續流，產生負電壓。

-5V方案：

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