大多數模擬電子電路需要雙電源軌以實現(xiàn)適當的平衡運行；這在設計運算放大器電路時尤為重要。在A/D轉換器、運算放大器和比較器等數字系統(tǒng)中也需要負電源電壓。在所有這些情況下，電流需求將是低的，但是如果我們使用大量的分立和集成電路組件，產生這樣的-5V電源通常是昂貴和低效的。因此，在本教程中，我們將學習如何構建一個簡單的低電流雙5V電源電路，可以從我們的USB端口供電。同樣，我們之前已經構建了+12V和-12V雙電源電路。

雖然有許多分離單電壓的方法，但它們的虛地電位都不是恒定的。如果我們使用兩塊電池來獲得雙極性電壓，在適當的時候，一塊電池會比另一塊電池消耗得更快，很難保持平衡的雙極性電壓。如果使用電阻器分壓器，部分功率作為熱量散失，分壓器電壓不穩(wěn)定。為了克服這些問題，我們將使用瑞薩電子的CMOS電壓轉換器ICL7660。

ICL7660

ICL7660和ICL7660A是單片CMOS電荷泵電壓變換器，可將+1.5V ~ +10.0V的輸入電壓轉換為-1.5V ~ -10.0V的輸出電壓。

除了兩個外部電容外，ICL7660和ICL7660A包含完成負電壓轉換器所需的所有電路。用下面給出的理想電壓變換器理論可以最好地理解該裝置的工作原理。

在前半周期，交換機S1和S3處于閉合狀態(tài)（注：交換機S2和S4在這半周期處于打開狀態(tài)）。電容C1被充電到電壓V+。在后半周期的運行中，交換機S2和S4處于閉合狀態(tài)（注：交換機S1和S3在這半周期處于打開狀態(tài)）。電容器C1上的電壓負移V+伏。然后電荷從C1轉移到C2，假設理想的開關和C2上的無負載。因此，反向V+電壓在C2上可用。ICL7660和ICL7660A的工作原理類似于這種理想的電壓變換器的工作原理。

ICL7660應用提示：

?電容器C2應靠近IC2，以防止器件鎖存。ICL7660不超過10V， ICL7660A不超過12V。

?電源電壓大于3.5V時，禁止將低壓端子接接地。

?使用極化電容時，C1的“+”端必須接在ICL7660和ICL7660A的引腳2上，C2的“+”端必須接在地線上。

?為了獲得最佳性能，請使用低值ESR電容器代替C1和C2。

?如果USB與電路之間的導線距離較長，則可以在輸入電源上連接緩沖電容器。

?這個電路的輸出電流被限制在40mA。對于高達100mA的電流要求，可以使用IC MAX660代替U1。

5v供電電路及工作：

使用ICL760的±5v電源的完整電路圖如下所示。+5V的輸入電壓可以從筆記本/電腦的任何USB端口或充電器/適配器獲得。

該電路由大約ICL7660 （U1）以及兩個電容器（C1和C2）構建。USB的5V輸出給U1的引腳8。集成電路U1和電容C1、C2組成電壓逆變器部分，實現(xiàn)+5V到-5V的轉換。轉換-5V電源在U1的引腳5處可用。因此，雙電源5V供應是可用的連接器J2。

在硬件上構建之前，我們已經在Proteus中模擬了電路：

雙（±）5V USB供電電路：

按照上面所示的電路圖在PCB/面包板上組裝電路。將電容C2放置在靠近IC U1的位置。如果電路焊接在PCB上，則應將IC固定在適當的IC底座上。一旦5v電源電路建成，它應該看起來像這樣

要測試電路，將USB連接到筆記本電腦或移動電源或任何USB來為電路供電。參考地用萬用表檢查J2的輸出電壓。在下面的測試視頻中，萬用表在顯示4.9V時連接到正軌。然后將萬用表連接到IC的輸出端（即ICL7660的5腳），則顯示-4.7V。

本文編譯自circuitdigest