[发明专利]输出正负电压的电源系统

说明书

技术领域

本发明涉及电子领域，具体而言，涉及一种输出正负电压的电源系统。

背景技术

电源是电子产品中重要的组成部分。电子产品中使用更少的电源以简化供电要求是目前的技术趋势。然而在一些特殊的电子应用场合下，还需要使用多个电源进行供电，特别是在某些应用下，必须使用正负电源同时供电。

现有同时使用的正负电源的电子应用包括：传统电话的局端接口电路、液晶显示、OLED（Organic Light-Emitting Diode）显示、CCD（Charge Coupled Device，电荷耦合器件）偏置、功率放大电路和仪器仪表模拟输入的前端部分。除仪器仪表的前端模拟部分外，其它都是大规模的电源应用，已有大量专门的成熟的商品化产品出现。针对仪器仪表的前端模拟部分由于测试的特殊要求，一般使用分立电源电路组合实现正负电源。

现有的提供正负电源的电源芯片和电源电路是采用升压型的DC-DC转换器输出正电源和负电源。采用升压型转换器必须要求，输入电压与输出电压之间存在一定的负压差，也就是对于正电压部分，必须输入电压要小于输出电压，这是由于目前的双电源输出电路结构在输入输出电压高低关系不明确时无法使用，例如在输入是可能在4.5V～5.5V范围内变化、输出要求稳定5V的情况下无法直接使用现有技术中的升压型电源转换器。

另外现有技术中的升压型电源转换器的输出电压噪声加大，在要求低噪声、电压稳定的电子产品中，使用该转换器是还需要附加配置电源净化电路，提高了电路的复杂程度。

针对现有技术中输出正负电源的升压型电源转换器对无法应用于输入电压与输出电压接近场合的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明旨在提供一种输出正负电压的电源系统，以解决现有技术中输出正负电源的升压型电源转换器对无法应用于输入电压与输出电压接近场合的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种输出正负电压的电源系统。该输出正负电压的电源系统包括：反相电压转换器，用于将输入正电源翻转为负电源；电压翻转电路，与反相电压转换器连接，用于将负电源转换为翻转正电源；正电压稳压器，与电压翻转电路连接，用于将翻转正电源转换为第一输出电源，并输出；负电压稳压器，与反相电压转换器连接，用于将负电源转换为第二输出电源，并输出；其中，第一输出电源为大小为第一目标电压的正电源，第二输出电源为大小为第二目标电压的负电源。

进一步地，本发明提供的输出正负电压的电源系统还包括：反馈电路。该反馈电路，与正电压稳压器和负电压稳压器分别连接，用于根据第一压差和第二压差向反相电压转换器输出第三反馈信号；反相电压转换器还用于根据第三反馈信号控制负电源和翻转正电源的电压，其中，第一压差为翻转正电源与第一输出电源的电压差，第二压差为负电源与第二输出电源的电压差。

进一步地，上述反馈电路包括：第一放大器、第二放大器、第三放大器，其中，第一放大器，用于采集第一压差，并根据第一压差向第三放大器发送第一反馈信号，第二放大器，用于采集第二压差，并根据第二压差向第三放大器发送第二反馈信号，第三放大器，用于采集第一反馈信号和第二反馈信号，并根据第一反馈信号和第二反馈信号向反相电压转换器输出第三反馈信号。

进一步地，第一放大器和第二放大器均为差分放大器，该第一放大器的正向差分输入端连接正电压稳压器的输出端，第一放大器的反向差分输入端连接正电压稳压器的输入端；第二放大器的反向差分输入端连接负电压稳压器的输出端，第二放大器的正向差分输入端连接负电压稳压器的输入端。

进一步地，第一放大器和第二放大器输出均为限幅输出，其中，当第一压差大于或等于第一预设压差时，第一放大器的输出饱和，当第二压差大于或等于第二预设压差时，第二放大器的输出饱和。

进一步地，第三放大器的第一输入端与第一放大器的输出端连接，用于接收第一反馈信号；第三放大器的第二输入端与第二放大器的输出端连接，用于接收第二反馈信号；第三放大器还用于对第一反馈信号和第二反馈信号进行累加以得到反馈信号累加和，并根据反馈信号累加和向反相电压转换器输出第三反馈信号。

进一步地，上述反相电压转换器包括正电压输入端、输出电压反馈端、补偿输入端和开关输出端，其中，补偿输入端与反馈电路连接，用于接收第三反馈信号；正电压输入端连接输入正电源；输出电压反馈端，与负电压稳压器的输入端连接，用于输出负电源；开关输出端，通过第一电感器连接第一节点，用于输出反相电压转换器的开关信号，其中，第一节点为正电压稳压器的公共端和负电压稳压器的公共端的连接节点。