一种负电源生成电路的制作方法

本实用新型涉及电子技术领域，具体涉及电子技术控制系统。

背景技术：

当今各种控制系统在生产生活有着广泛的应用，从大型工业领域到家庭的家用电器，在现在的控制系统中，大多数要求双电源，比如，运算放大器要求正负电源等。

这样的控制系统，需要外部提供双电源来运行。如果只有单电源，如只有一个+24V，控制系统中需要±15V电源，在这种情况下通常利用振荡开关电源进行转变，这样增加了成本，并占用了PCB板的面积。

为此，需要有一种简便的方法进行电压变换，产生一定幅值稳定的负电源，来满足双电源控制系统的电源要求。

技术实现要素：

针对现有控制系统需要外部提供双电源来运行的问题，本实用新型的目的在于提供一种负电源生成方案，以生成与给定电源电压幅值相等的负电源。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种负电源生成电路，所述生成电路包括振荡电路和负电源生产电路，所述振荡电路产生振荡脉冲；负电源生产电路以振荡电路产生的振荡脉冲为振荡源产生负电源。

优选的，所述振荡电路包括晶振和施密特触发器，晶振与施密特触发器组成振荡回路，输出与晶振固有频率相同的脉冲，脉冲幅值为史密斯触发器上的电源电压值，再经过施密特触发器进行整形产生振荡脉冲。

优选的，所述晶振输出由滤波器进行滤波。

优选的，所述负电源生产电路包括第一电容、第二电容、第一电阻、第一稳压管、第二稳压管、第二电阻、第三电阻、PNP型三极管、NPN型三极管、第一电感、第三电容、第四电容、第一二极管、第二二极管以及第二电感，第一电容与第二电容和第一电阻连接组成RC滤波器，RC滤波器的输入连接振荡电路的输出，RC滤波器的输出连接串接的第一稳压管和第二稳压管；

串接的第一稳压管和第二稳压管的正极连接至PNP型三极管的基极，并通过第二电阻连接至PNP型三极管的发射极；

串接的第一稳压管和第二稳压管的负极连接至NPN型三极管的基极，并通过第三电阻连接至NPN型三极管的发射极；

PNP型三极管的发射极通过第一电感连接电源，其集电极与NPN型三极管的集电极连接至第三电容一端；

NPN型三极管的发射极接地；

第一二极管与第二二极管串接，第二二极管的负极连接至第三电容的另一端，其正极连接至由第二电感与第四电容组成LC滤波器。

根据上述方案构成的负电源生成方案，能够在只有单电源的情况下，生成与给定电源电压幅值相等的负电源，供控制系统使用，为双电源元器件提供可靠的电源。

本负电源生成方案在控制系统中进行时，可简化控制系统电路的设计方案，使得双电源的控制系统只要一个单电源即可运行，为使用提供极大的便利。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1为本实用新型实施例中高频振荡电路的电路原理图；

图2为本实用新型实施例中产生负电压的振荡电路的电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

本实例中采用简单的方法生成与给定电源电压幅值相等的负电源，供控制系统使用，为双电源元器件提供可靠的电源。

具体的，本实例提供一种负电源生成电路，该生成电路主要包括两个部分，分别是振荡电路和负电源生产电路。

第一部分振荡电路产生一定频率的振荡脉冲；具体为利用晶振和施密特触发器组成振荡电路产生一定频率的振荡脉冲。

参见图1，其所示为本实例中振荡电路的电路原理图。由图可知，该振荡电路主要由晶振Y1、电阻R1、电容C1、施密特触发器HCC40106配合组成。

其中，晶振Y1输出由电阻R1与电容C1组成的RC滤波器进行滤波，晶振Y1与施密特触发器HCC40106组成振荡回路，输出与晶振固有频率相同的脉冲，脉冲幅值为史密斯触发器上的电源电压值，再经过施密特触发器进行整形产生振荡脉冲，为生产负电源电路提供振荡源。

第二部分为负电源生产电路，该负电源生产电路以振荡电路产生的振荡脉冲为振荡源产生负电源。

参见图2，其所示为本实例中负电源生产电路的电路原理图。由图可知，该负电源生产电路主要包括第一电容C4、第二电容C6、第一电阻R38、第一稳压管D12、第二稳压管D13、第二电阻R32、第三电阻R39、PNP型三极管Q7、NPN型三极管Q8、第一电感L2、第三电容C5、第四电容C20、第一二极管D11、第二二极管D14以及第二电感L3。

其中，第一电容C4、第二电容C6与第一电阻R38连接组成RC滤波器，RC滤波器的输入连接振荡电路的输出，RC滤波器的输出连接串接的第一稳压管D12、第二稳压管D13；

第一稳压管D12与第二稳压管D13串接，串接的第一稳压管D12与第二稳压管D13的正极连接至PNP型三极管Q7的基极，并通过第二电阻R32连接至PNP型三极管Q7的发射极；

串接的第一稳压管D12与第二稳压管D13的负极连接至NPN型三极管Q8的基极，并通过第三电阻R39连接至NPN型三极管Q8的发射极；

PNP型三极管Q7的发射极通过第一电感L2连接电源VCC，其集电极与NPN型三极管Q8的集电极连接至第三电容C5的一端；

NPN型三极管Q8的发射极接地；

第一二极管D11与第二二极管D14串接，第二二极管D14的负极连接至第三电容C5的另一端，其正极连接至由第二电感L3与第四电容C20组成LC滤波器。

由此构成产生负电源的振荡电路，此振荡电路结构简单，元器件少，并且都是由常用的电阻、电容、电感、二极管和三极管组成。费用低，占用PCB板的面积小。

该负电源生产电路在运行时，首先振荡脉冲经过RC滤波再通过稳压二极管控制PNP三极管和NPN三极管的通断状态。电源VCC与L2、Q7、Q8到地形成一个单桥，Q7和Q8的通断控制电容C5充放电过程。当三极管Q7接通时，通过D11对C5进行充电；Q8导通是又变成低电平对C5经过D14进行放电，所以在二极管的D14的一端形成了负电源，由C20和L3组成的LC滤波器后得到稳定的负电源VSS，幅值与VCC相等。

由上实例可知，经过振荡电路和负电源生成电路构成的负电源生成电路，能够在只有单电源的情况下，生成与给定电源电压幅值相等的负电源，供控制系统使用，为双电源元器件提供可靠的电源。如，可以为运算放放大器OP07提供双电源，根据脉冲的方向不同，输出正负两个方向的电压。

另外，现在通常的数字化电路中都有振荡电路，作为单片机的时钟电路。故，本负电源生成方案在具体实施时，可以借用振荡的电路产生负电源，不必再额外增加振荡电路。产生的负电源VSS与VCC幅值，相等组成了双电源，可作为控制电路中双电源元器件的电源。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。