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產(chǎn)生雙極性輸出的無變壓器 DC/DC 變換器
要從單個(gè)正極性輸入產(chǎn)生雙極性（正和負(fù)）輸出的常見方法是采用變壓器。雖然這種設(shè)計(jì)比較簡單，但變壓器本身會(huì)帶來體積問題。把一個(gè)變壓器裝入一臺(tái)要求減小電路占用面積和高度的設(shè)備中，這是具有挑戰(zhàn)性的。圖1所示電路可以從由3V~10V輸入產(chǎn)生±5V輸出，適用于沒有地方安裝變壓器的設(shè)備。該電路所用的一種結(jié)構(gòu)，能在DC/DC變換器處于關(guān)機(jī)模式時(shí)切斷兩個(gè)輸出，這樣就使處于關(guān)機(jī)（待機(jī)）模式時(shí)的靜態(tài)電流很小。此外，無論輸入電壓高于或低于5V，該電路都能提供經(jīng)穩(wěn)壓的正5V和負(fù)5V。因此，該電路可以由多種輸入電源供電，如一塊3V~4.2V鋰離子電池，或一個(gè)3.3V~10V墻上電源適配器。如果對(duì)電路稍作修改，你還可以將輸入電壓范圍擴(kuò)大到2.5V~16V，將輸出范圍擴(kuò)大到3V～12V。圖1，一個(gè)簡單電路就能在無需變壓器的情況下由單個(gè)正輸入電壓產(chǎn)生+/-5V輸出電壓。
該DC/DC變換器使用2.7MHz的開關(guān)頻率，因而可以使用小而低矮的外部元件（輸入／輸出電容器和電感器）。使用三只小電感器來代替體積大的變壓器，不僅能減小變換器的尺寸和高度，而且還能將功耗平均分配到整個(gè)電路板上，從而消除集中的熱點(diǎn)。該電路的電流輸出能力隨輸入電壓的增加而增大（輸入電壓越高，輸入電流就越小）。圖2示出了最大輸出電流與輸入電壓關(guān)系。“雙輸出”曲線表示±5V兩個(gè)輸出端被用同一電流加載時(shí)的最大允許輸出電流。“單輸出”曲線表示每個(gè)輸出端被單獨(dú)加載時(shí)的最大允許輸出電流。當(dāng)一個(gè)輸出端的電流下降時(shí)，另一個(gè)輸出端的電流輸出能力增加，但不會(huì)超過該DC/DC變換器的輸出電流額定值。
圖2，本圖示出了雙輸出和單輸出的最大輸出電流與輸入電壓關(guān)系曲線。
負(fù)載交叉穩(wěn)壓是這類電路的另一個(gè)重要的設(shè)計(jì)考慮因素。由于-5V輸出并不控制DC/DC變換器的PWM反饋，所以，-5V輸出電壓就會(huì)隨輸出電流的變化而改變。只要在每個(gè)輸出端加一個(gè)10mA~20mA的預(yù)加負(fù)載，你就可以大大提高負(fù)載交叉穩(wěn)壓性能。預(yù)加負(fù)載可以保證DC/DC變換器工作在連續(xù)導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)電感器電流很穩(wěn)定，足以提供恒定的電流。圖3示出了正輸出端（圖3a）和負(fù)輸出端（圖3b）處于不同負(fù)載條件下的-5V輸出電壓穩(wěn)壓情況。在這種情況下，為提高負(fù)載交叉穩(wěn)壓性能，兩個(gè)輸出端均可連接到一個(gè)20mA的預(yù)加負(fù)載上。
圖3，這些曲線示出了－5V電源隨5V輸出變化的穩(wěn)壓情況(a)和－5V電源隨-5V輸出變化的穩(wěn)壓情況(b)。
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