臺(tái)式電源(PS)往往有偶數(shù)個(gè)端口（忽略機(jī)箱端口）：一個(gè)正端口和一個(gè)負(fù)端口。使用臺(tái)式電源產(chǎn)生正極性輸出很容易：將負(fù)輸出設(shè)置為GND，將正輸出電壓設(shè)置為正輸出。產(chǎn)生負(fù)電源同樣容易，只需將上述設(shè)置反轉(zhuǎn)。

但是，如何生產(chǎn)雙極性電源，負(fù)載可以同時(shí)使用正電壓和負(fù)電壓？相對(duì)而言，這也很簡(jiǎn)單—只需將一個(gè)實(shí)驗(yàn)室通道的正端口連接到另一個(gè)通道的負(fù)端口，并稱其為GND。另外兩個(gè)端口（正和負(fù)）分別就是正負(fù)電源。結(jié)果得到一個(gè)三端口雙極性電源，提供GND、正和負(fù)電壓電平。由于使用了三個(gè)端口，因此在電源下游的正電源和負(fù)電源之間必須進(jìn)行某種切換。

如果應(yīng)用要求同一電源端口為正或負(fù)（僅向負(fù)載提供兩個(gè)端口的設(shè)置），該怎么辦？這不是一個(gè)純學(xué)術(shù)問(wèn)題。在汽車和工業(yè)環(huán)境中，有些應(yīng)用需要雙極性、可調(diào)節(jié)的雙端口電源。例如，從具異國(guó)風(fēng)情的玻璃貼膜到測(cè)試測(cè)量設(shè)備，這些應(yīng)用會(huì)使用雙端口雙極性電源。

如前所述，傳統(tǒng)雙極性電源使用三個(gè)輸出端口產(chǎn)生兩路輸出：正、負(fù)和GND。相比之下，單路輸出電源應(yīng)僅配備兩個(gè)輸出端口：一個(gè) GND和另一個(gè)可以為正也可以為負(fù)的輸出端口。在此類應(yīng)用中，輸出電壓可以通過(guò)單個(gè)控制信號(hào)在從負(fù)值到正值的全部范圍內(nèi)相對(duì)于GND調(diào)節(jié)。

有些控制器專門用于實(shí)現(xiàn)雙極性電源功能，例如雙極性輸出同步 控制器LT8714。然而，對(duì)于許多汽車和工業(yè)制造商而言，對(duì)專用IC 進(jìn)行測(cè)試和需要一些時(shí)間和金錢上的投入。相比之下，許多制造商已經(jīng)擁有預(yù)的降壓轉(zhuǎn)換器和控制器，因?yàn)闊o(wú)數(shù)汽車和工業(yè)應(yīng)用中都會(huì)用到這些器件。本文介紹在不能選擇專用雙極性電源IC時(shí)如何利用降壓轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生雙極性電源。

電路描述及功能

圖1顯示了基于降壓轉(zhuǎn)換器的雙極性（二象限）可調(diào)電源解決方案。輸入電壓范圍為12V至15V；輸出為±10V范圍內(nèi)的任何電壓， 由控制塊調(diào)節(jié)，支持高達(dá)6A的負(fù)載。雙路輸出降壓控制器IC是此設(shè)計(jì)的器件。每個(gè)降壓–升壓拓?fù)溥B接的一路輸出產(chǎn)生穩(wěn)定的-12V電壓（即圖1中的-12V負(fù)軌，其功率鏈路包括L2、Q2、Q3和 輸出濾波器CO2)。

圖1. 兩端子、雙極性、可調(diào)節(jié)電源的電氣原理圖

-12V電壓軌用作第二通道的接地，控制器的接地引腳也連接到-12 V 電壓軌?？偟膩?lái)說(shuō)，這是一個(gè)降壓轉(zhuǎn)換器，其輸入電壓為-12 V和 VIN之間的差值。輸出可調(diào)，相對(duì)于GND可正可負(fù)。請(qǐng)注意，相對(duì)于-12V電壓軌，輸出始終為正，其功率鏈路包括L1、Q1、Q4和 CO1。反饋電阻分壓器RB–RA設(shè)置輸出電壓。該分壓器的值由輸出電壓控制電路調(diào)節(jié)，此電路可通過(guò)向RA注入電流來(lái)將輸出調(diào)節(jié)至輸出電壓（負(fù)輸出）。應(yīng)用啟動(dòng)特性由RUN和TRACK/SS引腳的端接電阻設(shè)置。

兩路輸出均在強(qiáng)制連續(xù)導(dǎo)通模式下工作。在輸出控制電路中，0μA 至200μA電流源 ICTRL在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試時(shí)連接到負(fù)軌，但也可以GND為 基準(zhǔn)。低通濾波器 RF1–CF 可降低快速輸出瞬變。為了縮減轉(zhuǎn)換器的成本和尺寸，使用相對(duì)便宜的極化電容形成輸出濾波器。可選 二極管D1和D2用于防止這些電容上產(chǎn)生反向電壓，尤其是在啟動(dòng)時(shí)。如果僅使用陶瓷電容，則不需要二極管。