USB供电的双极性电源

本应用笔记给出了一个简单的USB供电电路，可产生±12V电源。该电路从两个输出提供50mA电流。设计中采用MAX1896升压转换器。

大多数 PC（个人计算机）上的 USB 端口可以成为方便的电源。不允许在没有软件协商的情况下提供最大指定电流（500mA），但实际上PC无法直接控制从USB端口汲取的电流。PC 通常仅通过使用无源自动复位保险丝来限制 USB 电流。

图1显示了一个简单的USB供电±12V电源，能够满足大多数需求。这种双极性电源（通常用于音频、仪器仪表和其他工业应用）应具有低噪声、限流和足够的输出电流，以驱动多个放大器，每个放大器的电流为5mA至10mA。

图1.该 ±12V 电源仅由一个 USB 端口供电，可从两个输出提供 50mA 电流，并具有合理的输出调节。

该电路包括一个具有适当限流功能的恒定频率、电流模式升压转换器（U1，MAX1896）。升压转换器产生+12V输出;由D1、D2、C1和C2组成的外部电荷泵产生负电源轨。

电路可以供应或吸收约50mA电流，MAX1896的电流模式拓扑结构逐周期限制开关电流。注意MAX1896的内部开关不与电流路径串联，因此当输出电压被迫低于输入电源电压时，它不能限制电流。因此，死短路仅受USB限流保险丝的限制，该保险丝的额定电流通常远高于500mA。+12V输出的负载调整率见MAX1896数据资料。对于-12V输出，负载调整率如图2所示。

图2.负电源负载调节。图1中，当一个50mA负载连接到+12V输出时，该图显示了-12V输出的典型负载调整率。

MAX1896的恒定频率工作允许简单的滤波，产生的噪声比频率调制方案小。高开关频率可通过无源LC滤波器或外部晶体管缓冲RC滤波器轻松滤除，如图1所示。与开关转换器一样，良好的 PC 板布局对于低噪声操作至关重要。

审核编辑：郭婷