跟踪电源具有双输出

设计稳定的双极性电源，为运算放大器、多路复用器、开关等供电可能很困难，特别是如果两个电压必须相对于非零或可调参考电平相互跟踪。这种用于低功耗应用的稳压电源（图 1）产生一个主控制器输出电压 （VMAIN） 和两个围绕可调基准电压 （VREF） 对称的跟踪电压。通过在 U1 的基本升压转换器电路中添加四个肖特基二极管 （D2–D5） 和两个跨接电容器 （C2–C3） 来创建电路。

图1.该单IC电路产生许多工业模拟应用所需的双极性电压，以及STN LCD的对比度控制电压。

U1 是一款高效的单输出升压转换器，适用于需要高达 36V 输出和宽输入电压范围 （3V 至 11V） 的应用。U1 无需外部开关器件，典型电源电流仅为 350μA，非常适合手持式和点负载型应用。它的特点是负载高达120mW。

±30V 输出以 VREF = 0V 的基准电平为中心（图 2）。对于 0.5mA 至 2mA 的平衡负载，跟踪在宽输入范围内非常出色。图3显示了当VREF远离0V时，+VOUT和-VOUT如何相互跟踪。图4显示了需要非零VREF的一个例子，其中LCD对比度电压必须围绕VREF对称，以避免液晶两端的直流分量，这反过来会损坏LCD或缩短其使用寿命。

图2.该图显示了图2在不同负载条件下，在整个3V–11V输入电压范围内±VOUT和VMAIN的输出。

图3.该图显示图1中的±VOUT输出在基准电压变化方面相互跟踪：±VOUT = VREF ±VMAIN。

图4.为了避免损坏LCD上的直流分量，这些对比度波形围绕参考电平VREF对称。

U1内部的FET重复将LX（引脚6）接地，然后释放，使LX电压在地和VMAIN加一个二极管压降（D1）之间切换。该动作产生±VOUT电压，如下所示：

-VOUT 输出，相位 1：LX 电压上升到 VOUT + VDIODE 迫使 C3 另一侧的电压到 VREF + VDIODE，从而在 C3 上产生 VMAIN -VREF 的差分。LX 节点是我们的参考点。第 2 阶段：当 LX 切换到地时，负载侧 （-VOUT） 看到 -VMAIN + VREF，迫使电流从 -VOUT 负载通过 D5，并且循环重复。请注意，+VOUT 和 -VOUT 在交替的阶段发展。由此产生的 -VOUT 电压为

-VOUT = -VMAIN + VREF + VDIODE.

+VOUT 输出，相位 2：当 LX 切换到地时，C2 的负载侧看到 VREF - VDIODE。然后，（阶段1）LX上升到VMAIN + VDIODE迫使C2的另一侧电压为VMAIN + VREF。得到的+VOUT电压为：

+VOUT = VMAIN + VREF - VDIODE.

这些负载方程表明，图2和图3表明，-VOUT和+VOUT相对于VMAIN相互跟踪，并被VREF的一个二极管压降抵消。D1–D5是低电流肖特基二极管。C2 和 C3 可以是 1nF 至 100nF 范围内的陶瓷电容器，最好额定电压约为 2 × |VOUT|.较大的C2和C3值可在很宽的负载电流范围内提供更稳定的输出。L1 典型值为 47μH，输出电容 C4–C6（以 1μF 值显示）可根据允许的输出纹波调整尺寸。