USB供電的雙極性電源

本應(yīng)用筆記給出了一個(gè)簡(jiǎn)單的USB供電電路，可產(chǎn)生±12V電源。該電路從兩個(gè)輸出提供50mA電流。設(shè)計(jì)中采用MAX1896升壓轉(zhuǎn)換器。

大多數(shù) PC（個(gè)人計(jì)算機(jī)）上的 USB 端口可以成為方便的電源。不允許在沒(méi)有軟件協(xié)商的情況下提供最大指定電流（500mA），但實(shí)際上PC無(wú)法直接控制從USB端口汲取的電流。PC 通常僅通過(guò)使用無(wú)源自動(dòng)復(fù)位保險(xiǎn)絲來(lái)限制 USB 電流。

圖1顯示了一個(gè)簡(jiǎn)單的USB供電±12V電源，能夠滿足大多數(shù)需求。這種雙極性電源（通常用于音頻、儀器儀表和其他工業(yè)應(yīng)用）應(yīng)具有低噪聲、限流和足夠的輸出電流，以驅(qū)動(dòng)多個(gè)放大器，每個(gè)放大器的電流為5mA至10mA。

圖1.該 ±12V 電源僅由一個(gè) USB 端口供電，可從兩個(gè)輸出提供 50mA 電流，并具有合理的輸出調(diào)節(jié)。

該電路包括一個(gè)具有適當(dāng)限流功能的恒定頻率、電流模式升壓轉(zhuǎn)換器（U1，MAX1896）。升壓轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生+12V輸出;由D1、D2、C1和C2組成的外部電荷泵產(chǎn)生負(fù)電源軌。

電路可以供應(yīng)或吸收約50mA電流，MAX1896的電流模式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)逐周期限制開(kāi)關(guān)電流。注意MAX1896的內(nèi)部開(kāi)關(guān)不與電流路徑串聯(lián)，因此當(dāng)輸出電壓被迫低于輸入電源電壓時(shí)，它不能限制電流。因此，死短路僅受USB限流保險(xiǎn)絲的限制，該保險(xiǎn)絲的額定電流通常遠(yuǎn)高于500mA。+12V輸出的負(fù)載調(diào)整率見(jiàn)MAX1896數(shù)據(jù)資料。對(duì)于-12V輸出，負(fù)載調(diào)整率如圖2所示。

圖2.負(fù)電源負(fù)載調(diào)節(jié)。圖1中，當(dāng)一個(gè)50mA負(fù)載連接到+12V輸出時(shí)，該圖顯示了-12V輸出的典型負(fù)載調(diào)整率。

MAX1896的恒定頻率工作允許簡(jiǎn)單的濾波，產(chǎn)生的噪聲比頻率調(diào)制方案小。高開(kāi)關(guān)頻率可通過(guò)無(wú)源LC濾波器或外部晶體管緩沖RC濾波器輕松濾除，如圖1所示。與開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換器一樣，良好的 PC 板布局對(duì)于低噪聲操作至關(guān)重要。

審核編輯：郭婷