在物品的开关电源设计中如何利用专业音频应用来生成负电源轨
我知道电荷泵芯片方案是最为简单且性价比较高的方案，但是适用于 200mA 以下负载电流的应用场景，专业音频产品系统产品中会使用到多种多样的运算放大器，ADC 和 DAC 等器件，这些器件有时候不仅需要正电源轨进行供电，还会需要负电源轨进行供电(例如常见的负电压值有 -5V，-12V 和 -15V 等)，且对供電電源轨的噪声也相当有要求。除了噪声要求之外，我还需要根据专业音频产品的形态分类，電源轨部分的设计还會考慮效率、PCB 面積、成本等因素。例如，帶電池的產品中希望電源轨的高效率以延迟電池的使用時長; 手持式 / 便携式產品中希望電源轨的小巧設計以滿足產品體積要求。
生成正電源軌不同的方案已經為大家所熟知，因此這篇博客主要跟大家分享一下不同的負電壓軌生成方案，通過對比不同方案的優缺點來幫助大家選擇到適合自己產品低噪聲、高效率負損失設計方案。
目前市面上可見的一些生成負損失軌路線案包括：單向升降轉換芯片（BUCK-BOOST）、反向BUCK-BOOST轉換芯片以及反向降壓轉換芯片（LDO）等。我們將深入探討每種方法，並評估其在專業音頻應用中的實際效果和挑戰。
首先，我們將從單向升降轉換芯片開始，它能夠同時提供正和負輸出。但它並不是最佳選擇，因為它不能提供穩定的負輸出。如果您需要一個可以提供穩定負輸出的解決方案，那麼您可能需要考慮的是一款具有內部集成反相BUCK-BOOST控制器或是一款特殊設計用於產生特定負輸出的單獨BUCK或者BOOOST控制器。
接下來，我們將進一步探討TI公司推出的LMZ10500型號，這是一個具有內建調整功能，可以根據您的需求調整最大功耗和效率。在某些情況下，這可能是創建複雜系統時非常實用的選項，但它通常比其他類型更昂貴，而且在小尺寸元件上的性能有限。
最後，我們還將探索如何通過開關模式功率因數校正（PFC）技術來提高效率，而無需額外增加成本或尺寸。此技術允許我們利用較小尺寸元件創建更加緊湊和高效能系統，並減少了熱量過剩問題，這對於所有應用都是巨大的優勢。
總結而言，在專業音頻領域中，您有一系列工具可供選擇，以滿足您的消費者需求。重要的是要記住每種方法都有其優缺點，而最好的解決方案取決於您的具體應用需求、成本預算以及性能指標。我鼓勵您進行詳細研究，以確保您做出了最佳決策。
