文章 概述

本文介紹了 如何從單輸出電源獲得正、負電壓軌，并討論了其局限性和在低功耗應用中的適用性。

從單輸出電源獲得正負電壓軌的方法假設我們有一個運算放大器電路，需要 +/-12 VDC電壓軌。當我們所擁有的只是如圖1所示的可變24VDC電源時，我們如何提供互補輸出?
在你說做不到之前，先考慮一下電源是如何構造的。臺式電源，如 B&K Precision 的 1550 是專為 浮動輸出 。在理想的情況下，地面和黑色和紅色直流輸出之間沒有電氣連接。這樣的電源就像一個電池，我們可以自由地以任何我們選擇的方式連接端子。B&K Precision 臺式可調電源 36 V  3A : 1550

技術貼士 :

直流電源和電池之間的類比是不完整的。與電池不同，通用型直流電源不會接受反向充電電流。很多電源都有反向電壓(二極管)保護。有些電源將輸出電壓箝位到內部直流導軌上。在極端情況下，反向電流會造成不可逆的電源損壞。

圖 1 :帶阻性中心抽頭的單輸出穩壓電源圖片，提供正、負電壓。由于我們的電源完全能夠提供浮動的24VDC，因此所需的分路 +/-12VDC是一個參考問題。我們可以使用電阻來提供虛擬地; 同樣，要理解電源輸出是浮動的。中心抽頭解決方案如圖2所示，同時還有一個稍微不平衡的負載。輸出相當好地平衡，電壓軌相對于地為12.5和 -11.5VDC。圖 2 :顯示24VDC電源輸出如何中心抽頭以提供 +/-12 VDC的原理圖。限制這種技術有一些嚴重的局限性。最重要的限制是負載的正、負電流需求之間的平衡。這對電阻的選擇有重要的影響。例如，如果負載完全平衡，正負負載繪制相同的電流，則中心抽頭電阻可能具有高值，例如10kΩ 。另一方面，如果存在很大的失配，則抽頭電阻的值必須很低。事實上，為了保持電壓平衡，可能需要“燃燒”大量的能量。一些臺式可調電源電應用示例，請 參考帖子《 如何從單輸出電源獲得正、負電壓軌 》。結論雖然這種方法在緊要關頭起作用，但我們花更多的精力來平衡軌道，而不是為負載提供動力。因此，該技術在低功耗電路中的適用性有限。話雖如此，這是對電路理論的一次很好的回顧。這擴展了我們對 浮動電源 的理解。這也回答了一個古老的問題:我什么時候需要使用節點分析?