【導讀】雙象限電源可以為相同的輸出端口提供正電壓或負電壓，而采用LT8714 4象限控制器可以輕松制造出這種電源。此處所示的雙象限電源可用于多種應用，從玻璃貼膜（更改極性會改變晶體分子的排列）到測試測量設備，應用廣泛。
簡介
雙象限電源可以為相同的輸出端口提供正電壓或負電壓，而采用LT8714 4象限控制器可以輕松制造出這種電源。此處所示的雙象限電源可用于多種應用，從玻璃貼膜（更改極性會改變晶體分子的排列）到測試測量設備，應用廣泛。
Lt8714數據手冊描述了雙象限電源在第一個象限（正輸入、正輸出）和第三個象限（正輸入、負輸出）的工作方式。注意，在這兩個象限中，電源都提供源電流，因此會產生電源，而非接收電源。第二象限和第四現象產生接收電源。
電路描述及功能
圖1所示為雙象限電源LT8714的電路圖。動力系統(tǒng)由NMOS QN1、NMOS QN2、PMOS QP1、PMOS QP2、電感L1、電感L2、耦合電容CC，以及輸入和輸出濾波器組成。電感L1和L2是兩個分立式非耦合電感，可以降低變換器成本。
要正確選擇有源和無源組件，需要先了解各個象限存在的電壓應力和電流電平。為此，請查看圖2所示的正輸出功能拓撲。
圖1.基于LT8714的雙象限電源的電路圖，6 A時，其VIN 12 V，VO ±5 V。
圖2.雙象限工作拓撲，提供正輸出。
當伏秒平衡處于穩(wěn)定狀態(tài)時，可從下面的公式得出占空比：
為了驗證該設計，我們對演示電路DC2240A實施了改造，與圖1所示的原理圖一致。對于這兩種情形，輸入標稱電壓為12 V，最大電流為6 A時，輸出電壓為±5 V。
該設計的測量效率如圖3所示。正輸出超過了負輸出，這與理論計算的結果一致。在負輸出配置中，組件上的電壓應力和電流都更高，這種配置會提高損耗，降低效率。
圖3.變換器效率曲線：VIN為12 V，VOUT為+5 V和–5 V，最大IO為6 A。
圖4顯示輸出電壓與控制電壓VCTRL之間具有良好的線性關系。對于這個配置，電路加載1 Ω電阻，控制電壓范圍為0.1 V至1 V。
圖4.輸出電壓VOUT與控制電壓VCTRL的關系圖。當VCTRL從0.1 V增加至1 V時，VOUT從–5 V逐漸變化到+5 V。
使用兩個LTspice 模型，我們可以分析LT8714的性能，第一個模型顯示電源狀態(tài)良好，第二個模型使用非耦合 電感 。
結論
本文展示了一個使用LTC8714的簡單的雙象限電壓電源電路。該設計經過測試和驗證，證明采用LTC8714控制器具有出色的線性度。
（來源：ADI公司，作者：Victor Khasiev）
