简介

　　双象限电源可以为相同的输出端口提供正电压或负电压，而采用 LT8714 4象限控制器可以轻松制造出这种电源。此处所示的双象限电源可用于多种应用，从玻璃贴膜(更改极性会改变晶体分子的排列)到测试测量设备，应用广泛。

　　LT8714数据手册描述了双象限电源在第一个象限(正输入、正输出)和第三个象限(正输入、负输出)的工作方式。注意，在这两个象限中，电源都提供源电流，因此会产生电源，而非接收电源。第二象限和第四现象产生接收电源。

　　电路描述及功能

　　图1所示为双象限电源LT8714的电路图。动力系统由NMOS QN1、NMOS QN2、PMOS QP1、PMOS QP2、电感L1、电感L2、耦合电容CC，以及输入和输出滤波器组成。电感L1和L2是两个分立式非耦合电感，可以降低变换器成本。

　　图1. 基于LT8714的双象限电源的电路图，6 A时，其 V(IN) 12 V, V(O) ±5 V

　　要正确选择有源和无源组件，需要先了解各个象限存在的电压应力和电流电平。为此，请查看图2所示的正输出功能拓扑。

　　图2. 双象限工作拓扑，提供正输出。

　　当伏秒平衡处于稳定状态时，可从下面的公式得出占空比：

　　为了验证该设计，我们对演示电路 DC2240A 实施了改造，与图1所示的原理图一致。对于这两种情形，输入标称电压为12 V，最大电流为6 A时，输出电压为±5 V。

　　该设计的测量效率如图3所示。正输出超过了负输出，这与理论计算的结果一致。在负输出配置中，组件上的电压应力和电流都更高，这种配置会提高损耗，降低效率。

　　图3. 变换器效率曲线： V(IN)为 12 V, V(OUT) 为+5 V和-5 V，最大IO为6 A。

　　图4显示输出电压与控制电压 V(CTRL)之间具有良好的线性关系。对于这个配置，电路加载1 欧姆电阻，控制电压范围为0.1 V至1 V。

　　图4. 输出电压V(OUT)与控制电压 V(CTRL)的关系图。 当 V(CTRL) 从0.1 V增加至1 V 时， V(OUT) 从-5 V逐渐变化到+5 V。

　　使用两个 LTspice 模型，我们可以分析LT8714的性能，第一个模型显示 电源状态良好， 第二个模型使用 非耦合电感 。

　　结论

　　本文展示了一个使用LTC8714的简单的双象限电压电源电路。该设计经过测试和验证，证明采用LTC8714控制器具有出色的线性度。