大多数模拟电子 电路都需要双电源轨，以实现适当的平衡操作。如果我们正在设计运算放大器电路，这将变得尤为关键。在A / D转换器，运算放大器和比较器等数字系统中，也需要负电源电压。在所有这些情况下，电流需求都较低，但是如果我们使用大量分立和集成电路组件，则产生这样的-5V电源通常既昂贵又效率低下。因此，在本教程中，我们将学习如何构建可通过USB端口供电的简单低电流双路5V双电源电路。同样，我们之前已经构建了+ 12V和-12V双电源电路。
尽管有许多方法可以分割单个电压，但它们的虚拟地电位将不是恒定的。如果我们使用两节电池来获得双极性电压，那么在适当的时候，一节电池的耗电会比另一节电池快，并且很难保持平衡的双极性电压。如果使用电阻分压器，则会散发一些功率，因为热量和分压电压不稳定。为了克服这些问题，我们将使用瑞萨的一种名为ICL7660的CMOS电压转换器IC。
ICL7660
ICL7660和ICL7660A是单片CMOS电荷泵电压转换器，可将+ 1.5V至+ 10.0V的输入电压范围转换为-1.5V至-10.0V的输出电压范围。
ICL7660和ICL7660A包含完成两个负电压转换器所需的所有必要电路，除了两个外部电容器。可以通过以下给出的理想电压转换器理论来最好地理解设备的工作原理。
在前半个周期中，开关S1和S3闭合（注意：在这个半周期中，开关S2和S4断开）。电容器C1被充电到电压V +。在第二个半周期操作期间，开关S2和S4闭合（注意：在这个半周期中，开关S1和S3处于断开状态）。电容器C1上的电压向负方向偏移V +伏。然后，假设开关处于理想状态，并且C2上没有负载，电荷将从C1转移到C2。因此，反向的V +电压在C2两端可用。ICL7660和ICL7660A的操作类似于电压转换器的理想操作。
ICL7660应用技巧：
- 电容器C2应该放置在IC2附近，以防止器件闩锁。ICL7660的电压不能超过10V，ICL7660A的电压不能超过12V。
- 如果电源电压高于3.5V，请勿将LV端子连接至GROUND。
- 当使用极化电容器时，C1的“ +”端必须连接到ICL7660和ICL7660A的引脚2，而C2的“ +”端必须连接到GROUND。
- 为了获得最佳性能，请使用低值ESR电容器代替C1和C2。
- 如果USB与电路之间的导线距离较长，则可以在输入电源两端连接一个缓冲电容器。
- 该电路的输出电流限制为40mA。对于高达100mA的电流要求，可以使用IC MAX660代替U1。
5v电源电路及工作方式：
使用ICL760的完整±5v电源电路图如下所示。+ 5V的输入电压可从笔记本电脑/计算机的任何USB端口或充电器/适配器获得。
该电路由ICL7660（U1）以及两个电容器（C1和C2）组成。USB的5V输出提供给U1的引脚8。IC U1和电容器（C1和C2）形成将+ 5V转换为-5V的电压逆变器部分。U1的引脚5上提供了转换后的-5V电源。因此，在连接器J2处可使用双电源5V电源。
在硬件上构建电路之前，我们已经在Proteus中对其进行了仿真：
测试双（±）5V USB电源电路：
按照上面显示的电路图在PCB /面包板上组装电路。将电容器C2放置在靠近IC U1的位置。如果电路焊接在PCB上，则IC应该用合适的IC基座固定。一旦建立了5v电源电路，它应该看起来像这样
要测试电路，请将USB连接到笔记本电脑或移动电源或任何USB为电路供电。参照地面，用万用表检查J2的输出电压。在下面给出的测试视频中，万用表显示4.9V时已连接到正轨。然后将万用表连接到IC的输出（即ICL7660的引脚5），然后显示-4.7V。
下面是模拟
希望您理解该电路并了解如何使用ICL7660 IC构建双电源电路。如果您有任何疑问，请将其留在评论部分，或使用我们的论坛来解决更多技术问题。还要检查其他电源电路，包括升压转换器电路，降压转换器电路，可变电源电路，SMPS电路，移动电源电路等各种电路。