簡介

　　雙象限電源可以為相同的輸出端口提供正電壓或負電壓，而采用 LT8714 4象限控制器可以輕松制造出這種電源。此處所示的雙象限電源可用于多種應(yīng)用，從玻璃貼膜(更改極性會改變晶體分子的排列)到測試測量設(shè)備，應(yīng)用廣泛。

　　LT8714數(shù)據(jù)手冊描述了雙象限電源在第一個象限(正輸入、正輸出)和第三個象限(正輸入、負輸出)的工作方式。注意，在這兩個象限中，電源都提供源電流，因此會產(chǎn)生電源，而非接收電源。第二象限和第四現(xiàn)象產(chǎn)生接收電源。

　　電路描述及功能

　　圖1所示為雙象限電源LT8714的電路圖。動力系統(tǒng)由NMOS QN1、NMOS QN2、PMOS QP1、PMOS QP2、電感L1、電感L2、耦合電容CC，以及輸入和輸出濾波器組成。電感L1和L2是兩個分立式非耦合電感，可以降低變換器成本。

　　圖1. 基于LT8714的雙象限電源的電路圖，6 A時，其 V(IN) 12 V, V(O) ±5 V

　　要正確選擇有源和無源組件，需要先了解各個象限存在的電壓應(yīng)力和電流電平。為此，請查看圖2所示的正輸出功能拓撲。

　　圖2. 雙象限工作拓撲，提供正輸出。

　　當伏秒平衡處于穩(wěn)定狀態(tài)時，可從下面的公式得出占空比：

　　為了驗證該設(shè)計，我們對演示電路 DC2240A 實施了改造，與圖1所示的原理圖一致。對于這兩種情形，輸入標稱電壓為12 V，最大電流為6 A時，輸出電壓為±5 V。

　　該設(shè)計的測量效率如圖3所示。正輸出超過了負輸出，這與理論計算的結(jié)果一致。在負輸出配置中，組件上的電壓應(yīng)力和電流都更高，這種配置會提高損耗，降低效率。

　　圖3. 變換器效率曲線： V(IN)為 12 V, V(OUT) 為+5 V和-5 V，最大IO為6 A。

　　圖4顯示輸出電壓與控制電壓 V(CTRL)之間具有良好的線性關(guān)系。對于這個配置，電路加載1 歐姆電阻，控制電壓范圍為0.1 V至1 V。

　　圖4. 輸出電壓V(OUT)與控制電壓 V(CTRL)的關(guān)系圖。 當 V(CTRL) 從0.1 V增加至1 V 時， V(OUT) 從-5 V逐漸變化到+5 V。

　　使用兩個 LTspice 模型，我們可以分析LT8714的性能，第一個模型顯示 電源狀態(tài)良好， 第二個模型使用 非耦合電感 。

　　結(jié)論

　　本文展示了一個使用LTC8714的簡單的雙象限電壓電源電路。該設(shè)計經(jīng)過測試和驗證，證明采用LTC8714控制器具有出色的線性度。