负电压输出电源电路设计方案

正负电压是根据参考零点（零电平，或者地）而定，最经典的零电平是大地，也就是地球的地壳。但并不是所有的零电平就是大地，因为电路图中的零电平实际上是由设计者自行设定的。电源是提供电动势的装置，它的正负极之间有一个电势差，比如说5V的电源，它的正负极之间的电压差就是5V，一般使用的时候，就把5V接到用电器的正极，负极接用电器负极，在分析的时候可以把负极视为参考的地，也就是参考零电平。这个时候，这个电源我们就把它叫作正电源，因为它的正极相对于地的电压是5V。

如果是两个完全一样的5V电源串联（类似手电筒里面两节串联电池），在两个电源连接点上引出一根线，把这根线的电压认为是0，这时候串联电源的正极端电压是5V，而负极端相对于那个0电压就是-5V，负电源就是这样诞生的。

有些芯片需要正负电源同时提供才能正常工作，最典型的就是双电源供电的运算放大器，我们有时候需要得到一个正弦波，要求这个正弦波是在零电压上下不断变化（即中点是0V），这个时候就必须用到正负电源了。如何产生一个稳定可靠的负电压已成为设计人员面临的关键问题，负电压设计根据不同的负载电流有很多不同方案，下面浅谈下比较常见的负电压设计方案。

1、工频变压器输出正负电压方案

该电路优点是电路结构简单、极低干扰噪声、稳定性好。缺点是输入交流电范围窄（一般是220VAC±5%），体积重量大。虽然此电路缺点明显，目前还是有一些应用采用此方案设计。此方案主要是利用变压器产生负电压再通过线性稳压器7905进行稳压。

2、电源模块输出负电压方案

由于电子元件制造工艺技术越来越好，能量损耗越来越低，有利于电源模块化发展。而且在设计上也能做到小型化，轻量化设计。

可以采用有负电压输出的非隔离电源模块，按正输出与负输出接法，实现负电压输出。在电力、工业、通讯等对抗干扰性能要求较高的场合，一般需要对电源进行隔离处理来隔离从总电源端的干扰。此种应用时如果需要用到负电压，可以直接采用隔离电源模块直接输出正负电压给系统供电。

3、Buck-Boost拓扑设计输出负电压方案

除了采用隔离电源模块方案，我们还可以选择芯片自己设计负压电路，下面介绍下比较容易设计的非隔离负电压输出Buck-Boost电路。只需要主控芯片、电感、电容等芯片，目前MPS的DC-DC电源芯片都支持Buck-Boost的设计结构，可以根据不同输出电流选择合适型号。如下图所示：

从图中的拓扑可以看出输入电压与输出电压极性是相反的，因此Buck-Boost拓扑结构又简称为倒相拓扑。

上图是采用MP2359DT设计的-15V电源电路，MP2359DT是采用SOT23-6的封装，整个电路占用PCB面积较小。

负电压输出电源电路设计方案多种多样，哪一个方案适合你的设计，还需要综合考虑不同应用、不同产品要求而决定。