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通过PWM波输出负电压的方法介绍

玩转单片机 2019-11-23 12:18 次阅读

我们应该知道,有一种开关电源是通过PWM波来实现的,但你知道通过PWM波也能输出负电压吗?

负电压的产生电路图原理

在电子电路中我们常常需要使用负电压,比如我们在使用运放的时候常常需要建立一个负电压。下面就简单的以正5V电压到负电压5V为例说一下它的电路。

通常需要使用负电压时一般会选择使用专用的负压产生芯片,但这些芯片都比较贵,比如ICL7600、LT1054、MC34063等。MC34063使用的最多了,关于34063的负压产生电路这里不说了,在datasheet中有的。下面请看我们在单片机电子电路中常用的两种负电压产生电路。

通过PWM波输出负电压的方法介绍

现在很多MCU都带有PWM输出,在使用单片机的时候PWM很多时候是没有用到的,用它辅助产生负压是不错的选择。

上面的电路是一个最简单的负压产生电路了。使用的原件是最少的了,只需要给它提供1kHz左右的方波就可以了,相当简单。这里需要注意这个电路的带负载能力是很弱的,同时在加上负载后电压的降落也比较大。

由于上面的原因产生了下面的这个电路:

通过PWM波输出负电压的方法介绍

负电压产生电路分析

电压的定义:电压(voltage),也称作电势差或电位差,是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所做的功,电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。

说白了就是:某个点的电压就是相对于一个参考点的电势之间的差值。V某=E某-E参。一般把供电电源负极当作参考点。电源电压就是Vcc=E电源正-E电源负。

想产生负电压,就让它相对于电源负极的电势更低即可。要想更低,必须有另一个电源的介入,根本原理都是利用两个电源的串联。电源2正极串联在参考电源1的负极后,电源2负极就是负电压了。

通过PWM波输出负电压的方法介绍

一个负电压产生电路:利用电容充电等效出一个新电源,电容串联在GND后,等效为电源2,则产生负电压。

通过PWM波输出负电压的方法介绍

1、电容充电:当PWM为低电平时,Q2打开,Q1关闭,VCC通过Q2给C1充电,充电回路是VCC-Q2-C1-D2-GND,C1上左正右负。

通过PWM波输出负电压的方法介绍

2、电容C1充满电。

通过PWM波输出负电压的方法介绍

3、电容C1作为电源,C1高电势极串联在参考点。C1放电,从C2续流,产生负电压。

当PWM为高电平时,Q2关闭,Q1打开,C1开始放电,放电回路是C1-C2-D1,这实际上也是对C2进行充电的过程。C2充好电后,下正上负,如果VCC的电势为5点几伏,就可以输出-5V的电压了。

通过PWM波输出负电压的方法介绍

原文标题:如何利用MCU的PWM产生负电压

文章出处:【微信号:mcu168,微信公众号:玩转单片机】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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UCC1800-DIE 低功耗 BiCMOS 电流模式 PWM,UCC1800-DIE

UC3844B 高性能电流模式PWM控制器

信息 UC3844B,UC3845B系列是高性能固定频率电流模式控制器。它们专为离线和DC-DC转换器应用而设计,为设计人员提供了经济高效的解决方案,并且外部元件极少。这些集成电路具有振荡器,温度补偿基准,高增益误差放大器,电流检测比较器和高电流图腾柱输出,非常适合驱动功率MOSFET。 还包括保护功能,包括输入和参考欠压锁定,每个具有迟滞,逐周期电流限制,单脉冲计量锁存,以及每隔一个振荡器周期使输出空白的触发器,允许输出死区时间从50%到70%。这些器件采用8引脚双列直插和表面贴装(SO-8)塑料封装以及14引脚塑料表面贴装(SO-14)。 SO-14封装具有独立的电源和接地引脚,用于图腾柱输出级。 UCX844B的UVLO阈值为16 V(on)和10 V(off),非常适合离线转换器。 UCX845B专为低压应用而量身定制,UVLO阈值为8.5 V(on)和7.6 V(off)。 优势特点 Trimmed Oscillator用于精确频率控制< / p> 振荡器频率保证在250 kHz 电流模式工作到500 kHz输出开关频率 输出死区时间可从50%调整到70% 自动前馈补偿 锁存PWM逐周期电流限制 带欠压锁定的内部微调参考 高电流图腾柱输出 带滞后的欠压锁...
发表于 04-18 20:11 185次 阅读
UC3844B 高性能电流模式PWM控制器

UC2845B 高性能电流模式PWM控制器

信息 UC3844B,UC3845B系列是高性能固定频率电流模式控制器。它们专为离线和DC-DC转换器应用而设计,为设计人员提供了经济高效的解决方案,并且外部元件极少。这些集成电路具有振荡器,温度补偿基准,高增益误差放大器,电流检测比较器和高电流图腾柱输出,非常适合驱动功率MOSFET。 还包括保护功能,包括输入和参考欠压锁定,每个具有迟滞,逐周期电流限制,单脉冲计量锁存,以及每隔一个振荡器周期使输出空白的触发器,允许输出死区时间从50%到70%。 这些器件采用8引脚双列直插和表面贴装(SO-8)塑料封装以及14引脚塑料表面贴装(SO-14)。 SO-14封装具有独立的电源和接地引脚,用于图腾柱输出级。 UCX844B的UVLO阈值为16 V(on)和10 V(off),非常适合离线转换器。 UCX845B适用于UVLO阈值为8.5 V(on)和7.6 V(off)的低电压应用。 用于精确频率控制的微调振荡器 振荡器频率保证在250 kHz < / li> 电流模式操作至500 kHz输出开关频率 输出死区时间可在50%至70%之间调整 自动前馈补偿 锁存用于逐周期电流限制的PWM 带欠压锁定的内部微调参考 高电流图腾柱输出 带滞后的欠压锁定 低启动和工作电流 无铅封装可用...
发表于 04-18 20:11 191次 阅读
UC2845B 高性能电流模式PWM控制器

UC3842B 高性能电流模式PWM控制器

信息 UC3842B,UC3843B系列是高性能固定频率电流模式控制器。它们专为离线和DC-DC转换器应用而设计,为设计人员提供了经济高效的解决方案,并且外部元件极少。这些集成电路具有用于精确占空比控制的微调振荡器,温度补偿基准,高增益误差放大器,电流检测比较器和高电流图腾柱输出,非常适合驱动功率MOSFET。 还包括保护功能,包括输入和参考欠压锁定,每个都具有迟滞,逐周期电流限制,可编程输出死区时间和单脉冲计量锁存。这些器件采用8引脚双列直插和表面贴装(SO-8)塑料封装以及14引脚塑料表面贴装(SO-14)。 SO-14封装具有独立的电源和接地引脚,用于图腾柱输出级。 UCX842B的UVLO阈值为16 V(on)和10 V(off),非常适合离线转换器。 UCX843B专为低压应用而量身定制,UVLO阈值为8.5 V(on)和7.6 V(off)。 优势特点 Trimmed Oscillator用于精确频率控制< / p> 250 kHz保证振荡器频率 电流模式工作至500 kHz 自动前馈补偿 锁存PWM以实现逐周期电流限制 带欠压的内部微调参考锁定 高电流图腾柱输出 带滞后的欠压锁定 低启动和工作电流 无铅封装可用 规格参数 电路图...
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UC3842B 高性能电流模式PWM控制器

UC2842B 高性能电流模式PWM控制器

信息 UC3842B,UC3843B系列是高性能固定频率电流模式控制器。它们专为离线和DC-DC转换器应用而设计,为设计人员提供了经济高效的解决方案,并且外部元件极少。这些集成电路具有用于精确占空比控制的微调振荡器,温度补偿基准,高增益误差放大器,电流检测比较器和高电流图腾柱输出,非常适合驱动功率MOSFET。 还包括保护功能,包括输入和参考欠压锁定,每个都具有迟滞,逐周期电流限制,可编程输出死区时间和单脉冲计量锁存。 这些器件采用8引脚双列直插和表面贴装(SO-8)塑料封装以及14引脚塑料表面贴装(SO-14)。 SO-14封装具有独立的电源和接地引脚,用于图腾柱输出级。 UCX842B的UVLO阈值为16 V(on)和10 V(off),非常适合离线转换器。 UCX843B适用于UVLO阈值为8.5 V(on)和7.6 V(off)的低电压应用。 用于精确频率控制的微调振荡器 振荡器频率保证在250 kHz < / li> 电流模式操作至500 kHz 自动前馈补偿 锁存PWM以实现逐周期电流限制 内部修整参考带欠压锁定 高电流图腾柱输出 带滞后的欠压锁定 低启动和工作电流 无铅封装可用 电路图、引脚图和封装图...
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UC2842B 高性能电流模式PWM控制器

UC2843B 高性能电流模式PWM控制器

信息 UC3842B,UC3843B系列是高性能固定频率电流模式控制器。它们专为离线和DC-DC转换器应用而设计,为设计人员提供了经济高效的解决方案,并且外部元件极少。这些集成电路具有用于精确占空比控制的微调振荡器,温度补偿基准,高增益误差放大器,电流检测比较器和高电流图腾柱输出,非常适合驱动功率MOSFET。 还包括保护功能,包括输入和参考欠压锁定,每个都具有迟滞,逐周期电流限制,可编程输出死区时间和单脉冲计量锁存。 这些器件采用8引脚双列直插和表面贴装(SO-8)塑料封装以及14引脚塑料表面贴装(SO-14)。 SO-14封装具有独立的电源和接地引脚,用于图腾柱输出级。 UCX842B的UVLO阈值为16 V(on)和10 V(off),非常适合离线转换器。 UCX843B适用于UVLO阈值为8.5 V(on)和7.6 V(off)的低电压应用。 用于精确频率控制的微调振荡器 振荡器频率保证在250 kHz < / li> 电流模式操作至500 kHz 自动前馈补偿 锁存PWM以实现逐周期电流限制 内部修整参考带欠压锁定 高电流图腾柱输出 带滞后的欠压锁定 低启动和工作电流 无铅封装可用 电路图、引脚图和封装图...
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UC2843B 高性能电流模式PWM控制器

UC2844B 高性能电流模式PWM控制器

信息 UC3844B,UC3845B系列是高性能固定频率电流模式控制器。它们专为离线和DC-DC转换器应用而设计,为设计人员提供了经济高效的解决方案,并且外部元件极少。这些集成电路具有振荡器,温度补偿基准,高增益误差放大器,电流检测比较器和高电流图腾柱输出,非常适合驱动功率MOSFET。 还包括保护功能,包括输入和参考欠压锁定,每个具有迟滞,逐周期电流限制,单脉冲计量锁存,以及每隔一个振荡器周期使输出空白的触发器,允许输出死区时间从50%到70%。 这些器件采用8引脚双列直插和表面贴装(SO-8)塑料封装以及14引脚塑料表面贴装(SO-14)。 SO-14封装具有独立的电源和接地引脚,用于图腾柱输出级。 UCX844B的UVLO阈值为16 V(on)和10 V(off),非常适合离线转换器。 UCX845B适用于UVLO阈值为8.5 V(on)和7.6 V(off)的低电压应用。 用于精确频率控制的微调振荡器 振荡器频率保证在250 kHz < / li> 电流模式操作至500 kHz输出开关频率 输出死区时间可在50%至70%之间调整 自动前馈补偿 锁存用于逐周期电流限制的PWM 带欠压锁定的内部微调参考 高电流图腾柱输出 带滞后的欠压锁定 低启动和工作电流 无铅封装可用...
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UC2844B 高性能电流模式PWM控制器

UC1843A-DIE 电流模式 PWM 控制器,UC1843A-DIE

信息描述UC1843A-DIE 是一个用于 UC1843-DIE 的引脚兼容改进版本的引脚。 提供控制电流模式开关模式电源的必要特性。特性 抗辐射:30kRad (Si) 电离总剂量效应 (TID)抗辐射性是基于初始器件鉴定剂量率等于每秒 10mrad 时的典型值。 提供辐射批次验收测试 - 详细信息请联系厂家。针对离线和直流至直流 (DC-DC) 转换器进行了优化 低启动电流 修整的振荡器放电电流 自动前馈补偿 逐脉冲电流限制 增强型负载响应特性 带有滞后功能的欠压闭锁 双脉冲抑制 高电流推挽式输出 内部修整的带隙基准 低 RO误差放大器...
发表于 04-18 20:10 44次 阅读
UC1843A-DIE 电流模式 PWM 控制器,UC1843A-DIE

UC1843-DIE 电流模式 PWM 控制器

信息描述 UC1843-DIE 使用最少的外部部件数量为离线或直流至直流定频电流模式控制系统配置的执行提供必要的特性。 内部执行的电路包括欠压闭锁特性启动电流,确保锁存运行的逻辑电路,一个提供电流限制控制的 PWM 比较器,还有一个被设计用来灌入或吸收高峰值电流的推挽式输出级。 当处于关闭状态时,适合驱动 N-通道金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 的输出级为低电平。特性 针对离线和直流至直流 (DC-DC) 转换器进行了优化 低启动电流 自动前馈补偿 逐脉冲电流限制 增强型负载响应特性 带有滞后功能的欠压闭锁 双脉冲抑制 高电流推挽式输出 低 RO误差放大器...
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UC1843-DIE 电流模式 PWM 控制器

UC1846-DIE 电流模式 PWM 控制器

信息描述 UC1846 控制集成电路 (IC) 在保持最小外部部件数量的同时提供执行定频、电流模式控制机制所需的全部特性。 这个技术的出色性能可在改进的线路稳压、增强型负载响应特性,和一个更简单、易于设计的控制环路中测得。 拓扑优势在保持电流均流的基础上包含固有逐脉冲电流限制功能、针对推挽转换器的自动对称校正和电源模块的并行功能。除了软启动功能外,保护电路还包括内置欠压闭锁和可编程电流限制。 还提供关断功能,此功能启动一个具有自动重启的完全关断或者将电源锁存。其它特性包括完全锁存运行,双脉冲抑制和期限调节功能。在关闭状态下,UC1846 特有低输出。特性 自动前馈补偿 可编程逐脉冲电流限制 推挽配置中的自动对称校正 增强型负载响应特性 针对模块化电源系统的并行运行功能 具有宽共模范围的差分电流感测放大器 双脉冲抑制 欠压闭锁 软启动功能 关断端子...
发表于 04-18 20:10 65次 阅读
UC1846-DIE 电流模式 PWM 控制器

UC1825A-DIE 耐辐射,高速PWM控制器

信息描述 UC1825A-DIE PWM 控制器是标准 UC1825 系列的改良版本。 已经对几个电路块进行了性能提升。 误差放大器增益带宽为12MHz,而输入偏移电压为 2mV。 电流限制阀值经验证为耐受的 5%。 为实现精准死区时间控制,振荡器放电电流额定值为 10mA。 频率精度被提升至 6%。 典型值为 100μA 的启动电源电流非常适合于脱机应用。 在不对启动电流技术规格产生影响的情况下,重新设计了输出驱动器,以便在 UVLO 期间主动灌电流。 此外,每个输出在转换期间能够输出 2A 的峰值电流。特性 抗辐射:30kRad (Si) 电离总剂量效应 (TID)抗辐射性是基于初始器件鉴定剂量率等于每秒 10mrad 时的典型值。 提供辐射批次验收测试 - 详细信息请联系厂家。与电压模式或电流模式控制方法兼容 在开关频率下实际运行 至输出的 50ns 传播延迟 高电流双推拉式输出修整的振荡器放电电流 低 100μA 启动电流 逐周期电流限制比较器 具有全周期重启动功能的锁存过流比较器...
发表于 04-18 20:10 77次 阅读
UC1825A-DIE 耐辐射,高速PWM控制器

UC1825-DIE 高速 PWM 控制器,UC1825-DIE

信息描述 UC1825-DIE PWM 控制器件针对高频开关模式电源应用进行了优化。 对在大大增加误差放大器的带宽和转换率的同时,大大减小通过比较器和逻辑电路的传播延迟给与了特别关注。 这个控制器设计用于电流模式或电压模式系统,此系统具有输出电压前馈功能。保护电路包括一个阀值电压为 1V 的电流限制比较器、一个 TTL 兼容关断端口和一个软启动引脚,此引脚可对折为一个最大占空比钳位。 此逻辑被完全锁存以提供无抖动运行,并且抑制了输出上的多脉冲。 一个具有 800mV 滞后的欠压闭锁部分可确保低启动电流。 欠压闭锁期间,输出为高阻抗。这个器件特有推挽式输出,此输出被设计用来拉、灌来自电容负载(诸如一个功率金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 的栅极)的高峰值电流。 接通状态被设计为高电平。特性 抗辐射:30kRad (Si) 电离总剂量效应 (TID)抗辐射性是基于初始器件鉴定剂量率等于每秒 10mrad 时的典型值。 提供辐射批次验收测试 - 详细信息请联系厂家。与电压或电流模式拓扑结构兼容 实际运行开关频率 到输出的 50ns 传播延迟 高电流双推挽式输出 宽带宽误差放大器 支持双脉冲抑制的全锁存逻辑 逐脉冲电流限制 软启动/最大占空比...
发表于 04-18 20:10 102次 阅读
UC1825-DIE 高速 PWM 控制器,UC1825-DIE

TLC59582 48 通道、16 位 ES-PWM LED 驱动器,具有预充电 FET、LOD Caterpillar 和

信息描述The TLC59581/82are 48-channel constant-current sink drivers. Each channel has an individually-adjustable, 65536-step, pulse width modulation (PWM) grayscale (GS) brightness control.The TLC59581 can support 32-multiplexing while TLC59582 can support 16-multiplexing.The output channels are divided into three groups. Each group has a 512-step color brightness control (CC). CC adjusts brightness control between colors. The maximum current value of all 48 channels can be set by 8-step global brightness control (BC). BC adjusts brightness deviation between LED drivers. GS, CC and BC data are accessible through a serial interface port.See application note Build High Density, High Refresh Rate, Multiplexing LED Panel with TLC59581, SLVA744. The TLC59581/82 device has one error flag: the LED open detection (LOD), which can be read through a serial interface port. To resolve this caterpillar issue caused by an open L...
发表于 04-18 20:09 82次 阅读
TLC59582 48 通道、16 位 ES-PWM LED 驱动器,具有预充电 FET、LOD Caterpillar 和

TLC5958 具有 48k 位存储器的 48 通道、16 位 PWM LED 驱动器

信息描述TLC5958 是一款 48 通道恒流灌电流驱动器,适用于占空比为 1 至 32 的多路复用系统。 每个通道都具有单独可调的 65536 步长脉宽调制 (PWM) 灰度 (GS)。采用 48K 位显示存储器以提升视觉刷新率,同时降低 GS 数据写入频率。输出通道分为三组,每组含 16 个通道。 各组都具有 512 步长颜色亮度控制 (CC) 功能。 全部 48 通道的最大电流值可通过 8 步长全局亮度控制 (BC) 功能设置。 CC 和 BC 可用于调节 LED 驱动器之间的亮度偏差。 可通过一个串行接口端口访问 GS、CC 和 BC 数据。如需应用手册:,请通过电子邮件发送请求。TLC5958 有一个错误标志:LED 开路检测 (LOD),可通过串行接口端口读取。 TLC5958 还具有节电模式,可在全部输出关闭后将总流耗设为 0.8mA(典型值)。特性 48 通道恒流灌电流输出具有最大亮度控制 (BC)/最大颜色亮度控制 (CC) 数据的灌电流: 5VCC 时为 25mA 3.3VCC 时为 20mA 全局亮度控制 (BC):3 位(8 步长) 每个颜色组的颜色亮度控制 (CC):9 位(512 步长),三组使用多路复用增强型光谱 (ES) PWM 进行灰度 (GS) 控制:16 位 支持 32 路多路复用的 48K 位灰度数据...
发表于 04-18 20:08 193次 阅读
TLC5958 具有 48k 位存储器的 48 通道、16 位 PWM LED 驱动器

TLC59581 48 通道、16 位 ES-PWM LED 驱动器,具有预充电 FET、LOD Caterpillar 和

信息描述 TLC59581 是一款 48 通道恒定灌电流驱动器。每个通道都具有单独可调的 65536 步长脉宽调制 (PWM) 灰度 (GS) 亮度控制。输出通道分为三组。各组都具有 512 步长颜色亮度控制 (CC) 功能。CC 可调节颜色之间的亮度。全部 48 通道的最大电流值可通过 8 步长全局亮度控制 (BC) 功能设置。BC 调节 LED 驱动器之间的亮度偏差。可通过一个串行接口端口访问 GS、CC 和 BC 数据。TLC59581 具有一个错误标志:LED 开路检测 (LOD)。该标志可通过串行接口端口读取。为解决开路 LED 引发的此类 caterpillar 问题,TLC59581 器件具有一个增强型电路。该电路可提供 caterpillar 效应消除、热关断 (TSD) 和 IREF 电阻短路保护 (ISP) 功能,以确保较高的系统稳定性。TLC59581 器件还具有节电模式,可在输出全部关闭后将总流耗降为 0.8mA(典型值)。TLC59581 器件是一款提升多路复用面板低灰度显示模式性能的良好解决方案。请参见应用笔记,SLVA744。特性 48 个恒定灌电流输出通道 具有最大亮度控制 (BC)/最大颜色亮度控制 (CC) 数据的灌电流:5 VCC 时为 25mA 3.3 VCC 时为 20mA 全局亮度控制 (BC):...
发表于 04-18 20:08 92次 阅读
TLC59581 48 通道、16 位 ES-PWM LED 驱动器,具有预充电 FET、LOD Caterpillar 和

TLC5951-DIE 具有 7 位点校正和 3 组 8 位全局亮度控制功能的 24 通道、12 位 PWM LED 驱动器

信息描述 TLC5951是一款 24 通道,恒定灌电流驱动器。 每个通道具有一个独立可调节,4096 步长,脉宽调制 (PWM) 灰度 (GS) 亮度控制和 128 步长的恒定电流点校正 (DC)。 此点校正调节通道和其它 LED 驱动器之间的亮度偏差。 输出通道是被分成三组的 8 个通道。 每个通道组有一个 256 步长全局亮度控制 (BC) 功能和一个独立的灰度时钟输出。可通过一个串行接口访问 GS,DC 和 BC 数据。 通过一个专用串行端口可对 DC 和 BC 进行编程。TLC5951 有三个针对 LED 开路检测 (LOD),LED 短路检测 (LSD) 和热错误标志 (TEF) 的错误检测电路。 LOD 检测损坏或者断开的 LED,而 LSD 检测一个短接的 LED。 TEF 表示一个过热条件。特性 24 通道恒定灌电流输出 电流功能 使用 PWM 的可选灰度 (GS) 控制:12 位(4096 步长),10 位(1024 步长),8 位(256 步长)针对三色组的三个独立灰度时钟 点校正 (DC):7 位(128 步长) 针对每个颜色组的全局亮度控制 (BC):8 位(256 步长) 自动重复显示功能 针对 GS,BC 和 DC 数据的独立数据端口 每个数据端口间的通信路径 LED 电源电压 VCC=3.0V 至 5.5V...
发表于 04-18 20:08 67次 阅读
TLC5951-DIE 具有 7 位点校正和 3 组 8 位全局亮度控制功能的 24 通道、12 位 PWM LED 驱动器