通過PWM波輸出負(fù)電壓的方法介紹

我們應(yīng)該知道，有一種開關(guān)電源是通過PWM波來實現(xiàn)的，但你知道通過PWM波也能輸出負(fù)電壓嗎？

負(fù)電壓的產(chǎn)生電路圖原理

在電子電路中我們常常需要使用負(fù)電壓，比如我們在使用運(yùn)放的時候常常需要建立一個負(fù)電壓。下面就簡單的以正5V電壓到負(fù)電壓5V為例說一下它的電路。

通常需要使用負(fù)電壓時一般會選擇使用專用的負(fù)壓產(chǎn)生芯片，但這些芯片都比較貴，比如ICL7600、LT1054、MC34063等。MC34063使用的最多了，關(guān)于34063的負(fù)壓產(chǎn)生電路這里不說了，在datasheet中有的。下面請看我們在單片機(jī)電子電路中常用的兩種負(fù)電壓產(chǎn)生電路。

現(xiàn)在很多MCU都帶有PWM輸出，在使用單片機(jī)的時候PWM很多時候是沒有用到的，用它輔助產(chǎn)生負(fù)壓是不錯的選擇。

上面的電路是一個最簡單的負(fù)壓產(chǎn)生電路了。使用的原件是最少的了，只需要給它提供1kHz左右的方波就可以了，相當(dāng)簡單。這里需要注意這個電路的帶負(fù)載能力是很弱的，同時在加上負(fù)載后電壓的降落也比較大。

由于上面的原因產(chǎn)生了下面的這個電路：

負(fù)電壓產(chǎn)生電路分析

電壓的定義：電壓（voltage），也稱作電勢差或電位差，是衡量單位電荷在靜電場中由于電勢不同所產(chǎn)生的能量差的物理量。其大小等于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(guī)定為從高電位指向低電位的方向。

說白了就是：某個點的電壓就是相對于一個參考點的電勢之間的差值。V某=E某-E參。一般把供電電源負(fù)極當(dāng)作參考點。電源電壓就是Vcc=E電源正-E電源負(fù)。

想產(chǎn)生負(fù)電壓，就讓它相對于電源負(fù)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(lián)。電源2正極串聯(lián)在參考電源1的負(fù)極后，電源2負(fù)極就是負(fù)電壓了。

一個負(fù)電壓產(chǎn)生電路：利用電容充電等效出一個新電源，電容串聯(lián)在GND后，等效為電源2，則產(chǎn)生負(fù)電壓。

1、電容充電：當(dāng)PWM為低電平時，Q2打開，Q1關(guān)閉，VCC通過Q2給C1充電，充電回路是VCC-Q2-C1-D2-GND，C1上左正右負(fù)。

2、電容C1充滿電。

3、電容C1作為電源，C1高電勢極串聯(lián)在參考點。C1放電，從C2續(xù)流，產(chǎn)生負(fù)電壓。

當(dāng)PWM為高電平時，Q2關(guān)閉，Q1打開，C1開始放電，放電回路是C1-C2-D1，這實際上也是對C2進(jìn)行充電的過程。C2充好電后，下正上負(fù)，如果VCC的電勢為5點幾伏，就可以輸出-5V的電壓了。