轻松实现负电压跟踪

时间：08-20 来源：德州仪器点击：

，从而实现了比 p 通道器件更低的 RDS(ON) 值，而且还将目前市场上可用的商用器件的选择范围拓宽了许多。

　　图 2 显示了 FET Q1 以接地和负 5V 输出电压为参考测量所得的栅极电压。电阻 R1 和 Q1 输入电容提供了波形边缘的高频过滤功能，而电阻 R2 则提供了低阻抗下拉功能，以避免驱动信号浮动。

图2、图1中的电路测量结果显示了Q1栅极电压波形（顶部跟踪）和负5V输出电压波形（底部跟踪）。（振幅比例为2V/div 而时间比例为1μs/div。）

　　图 3 显示了满负载情况下，在电感器 L1 一级和次级绕组上测量得出的电流。我们可以看到，正 5V 电感器电流（顶部）中，电流的下坡部分必须同时为正 5V 和负 5V 输出提供电流，而且还要为负 5V 输出电容充电，这就使一级峰至峰纹波电流提高了近 50%，因此必须在正 5V 输出上采用更多输出电容，这样才能保持输出纹波电压较低。

图3、图1所示电路中，显示了满负载情况下在电感器L1一级绕组（顶部跟踪，引脚3）和次级绕组（底部跟踪，引脚4）上测量得出的电流。(振幅比例为500 mA/div而时间比例为1 μs/div。)

　　由于次级绕组电流为脉冲形式，因此会对负 5V 输出电容形成较大负担。不难看出，负 5V 负载电流较大时，正 5V 和负 5V 输出需要很大的输出电容才能保持合理的纹波电压。因此，我们建议负输出上的负载相对于正输出而言要低一些。

　　本例中的电路采用 Coiltronics DRQ127 耦合电感器，其绕组电阻很低，但直流电流的额定值却较高。其采用标准尺寸封装，仅比功能相当的单绕组电感器略大一些，成本的增加也非常有限。我们只有在尽可能降低绕组电阻的情况下才能实现最佳的电路性能，因为绕组电阻随着负载增加会影响稳压性能。

　　图4显示了加电时的输出电压波形。负 5V 能准确跟踪正 5V，因为电感器的次级绕组电压以逐脉冲的方式固定在正 5V 输出电压。无论正 5V 输出电压情况如何，负电压都可以根据 Q2B 上较小的压降以及 Q1 和 L1 的绕组电阻进行准确地跟踪。

图4、图1中的正5-V(顶部跟踪)和负5-V(底部跟踪)输出电压在起动时紧密跟踪。(振幅比例为2 V/div而时间比例为2 ms/div。)

　　在图 5 中负 5-V 输出的测量显示了其负载稳压功能。该曲线显示了负 5V 电压加载时的差异，每个曲线都为不同的正 5V 负载。不同负载情况下，电压稳压差异在 ±1% 以内，正 5V 输出交叉负载也会有 ±1% 的差异，从而使整体输出差异为 ±2%。附加电路所引起的损耗非常低，在大多数加载情况下，输出效率可达 95%。

图5、图1中电路的负5-V输出提供良好的交叉稳压性能。

作者：德州仪器 (TI) 应用工程师 John Betten

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