如何使用音频放大器进行电压分割

　　有时需要将单个电源分割成两个或多个并不一定相等的部分。在使用来自干电池或汽车蓄电池的6V、12V、15V、24V、36V或48V电源时经常会遇到这种情况。虽然市场上有精确的专业电压分割器，但不一定能买到，或者对某些项目来说太过昂贵。而且有时候设计作为电压分割器使用的IC不能提供所需的电流或功率。

　　幸运的是，对许多应用来说当我们需要电压分割器时，我们可以使用低成本的音频功率放大器（PAA）（比如LM386、LM380、LM384、TBA820M、TDA2002、TDA2003、 TDA2030、TDA2040、TDA2050、LM1875等等）分割电源。这种电源分割方案特别适合于测试平台和试验系统使用。

　　我们可以围绕音频功率放大器为电子设备的电源搭建简单的、低成本并且非开关型电压分割器。上面列出的音频功率放大器以及其它许多器件在许多项目中都是大批量采购的，这使得它们的使用和更换成本很低，负担比较轻。

　　音频功率放大器是许多制造商生产了好多年的产品，因此非常普及，内部电路也是公开的，测试起来非常方便。受损后这些IC很容易更换。

　　本文提到的每种电路都是可工作的，但都有一些特殊性，因此，在使用该种电路之前应该进行适当的评估。文中介绍的电路都很简单，不需要复杂的重新设计或调整就能正确工作。

　　三种类型的电压分割器

　　一般来说有三种电压分割器。这三种电压分割器的框图如图1所示。

　　图1：三种主要类型的电压分割器的常用框图。a）有两个输出的电压分割器；b）有4个输出的电压分割器；c）有三个虚地的电压分割器。

　　图1a显示了最常见的电压分割器版本。+Vin和GNDin之间的输入电压被分割成两个不必相等的部分。这两个部分的电压可以是固定的，也可以在一定范围内调整。通常输入和输出电压之间有少许的差别，这与具体的电压分割器实现有关。

　　两个输出电压分别是+V1和GNDout之间以及-V2和GNDout之间的电压。在这种电压分割器中，输入和输出电压之间没有隔离，输入地GNDin和输出地GNDout（有时称为虚地）之间没有直接连接。

　　图1b显示了第二种电压分割器的框图。+Vin和GNDin之间的输入电压被分割成4个不必相等的部分。这些部分的电压可以是固定的，也可以在一定范围内调整。在这个案例中输入地GNDin和输出地GNDout之间是直接相连的。这种应用可以被称为多输出线性稳压器。

　　但需要注意的是，因为在这种电压分割器中V1、V2和V3这几个输出都可以用推挽电路驱动，而不用单路输出缓冲器。这与线性稳压器不同，因为线性稳压器每个输出端（输出不是推挽电路）通常都有一个晶体管。

　　图1c显示了第三种电压分割器。+Vin和GNDin之间的输入电压被分割成不必相等的4个部分。事实上这种应用有三个电压分割器，每个分割器将自己的输入电压分成两个部分。每个输出地（GND1、GND2和GND3）都用推挽电路驱动。

　　我们应该注意电压分割器输出电压的测量方式。在这个例子中，V1和-V2是对GND1测量的，V3和-V4是对GND2测量的，V5和-V6是对GND3测量的。

　　我们主要使用基于图1a所示框图电路的电压分割器，很少使用基于图1b的电压分割器。

　　基于音频放大器的模拟电压分割器优势

　　现代工业有许多种类的开关型DC/DC转换器，这些转换器可以当作某种电压分割器使用。但这些器件并不总能长期供货，价格可能无法负担，也可能产生大量电磁噪声，或有其它缺点。

　　将音频功率放大器、音频运放（AOA）和类似的IC和音频模块用作电压分割器有许多优势：

　　●有许多制造商生产音频功率放大器，并且有很多年历史了。它们可以从许多分销商处购买到，它们已经非常普及，而且价格低

　　●音频功率放大器的测试方便，而且需要更换也很容易

　　●音频功率放大器在音频范围内和范围外都具有很低的噪声。它们不会产生大量输出噪声、射频波或电磁干扰（EMI）

　　●许多音频功率放大器都有内部热保护、过流保护以及有些情况下的电抗性负载保护和过压保护

　　●许多音频功率放大器在需要时可以方便地安装在附加散热器上

　　只是作为例证，在我们考虑基于放大器的电压分割器之前，我们先来了解一下基于二极管和晶体管的多种有用的电压分割器。

　　基于二极管和齐纳二极管的电压分割器

　　我们可能需要从普通直流电源派生出来的两个或多个低电压电源或基准电压源获得几个毫安的电流，而且这种电路的电源管理并不需要非常严格。在这些情况下，我们可以使用基于二极管、齐纳二极管和并联稳压器的电压分割器。

现代工业提供种类繁多的齐纳二极管，它们的功耗在0.3W和1.3W之间，基准电压容差为±2%或更好。这