設計5V以外電源的小功率USB電路時，您必須確定是使用獨立電池，還是使用來自主機的小型電源。如果電路需要大于5V的雙軌電源（如采用了基于運放的儀表放大器），或必須用于便攜計算機如筆記本電腦上，則問題就更復雜了。

　　USB2.0標準規(guī)定了對連接設備的功率要求，即耗電最大100mA，視為小功率；耗電最大500mA，則視為大功率。本文所述電路原用于一個熱致發(fā)光（TL）儀器設計，設計中的微控制器、USB接口控制器，以及10個運放均作為小功率器件，從一個USB端口獲得全部電源。

　　設備的運行需要有高性能、低噪聲拾取，使系統(tǒng)射頻輻射盡可能低。在搭建電路以前，做過仿真與驗證，然后用于TL系統(tǒng)。本設計的吸引力在于，由于它采用的是常見元器件，提高了可重復性，同時降低了成本。

　　電路運行原理基于反激概念（圖1），運行期間，一只小型變壓器受一只脈沖調制555非穩(wěn)電路的驅動，工作頻率在115kHz~300kHz。高工作頻率可以使電路的整體尺寸較小，同時提供相對較高的功率輸出以及良好的調節(jié)性，使輸出濾波更容易做到低紋波。

　　實際電路中用一只MOSFET來實現(xiàn)開關。圖1中，二極管對正的VOUT表現(xiàn)為正偏。將二極管和一個變壓器繞組極性反向，就獲得一個負的VOUT。電路工作在三個不同的相位。在相位一，開關閉合，因電流流過變壓器初級，能量以磁場形式存儲起來。二極管反偏，次級沒有電流流過。

　　在相位二，開關打開，二極管變成正偏，能量從磁場傳送給電容C。在相位三，能量的轉儲完成，在開關漏源電容中存儲的任何剩余電荷都被完全釋放。然后重復這個循環(huán)。

　　為更好地解釋電路的工作原理，比較簡單的辦法是假定恰在時間t=0以前，濾波器電容已經(jīng)放電到標稱輸出電壓，而通過變壓器初級線圈的電流為零。t=0時，開關閉合，電流開始流經(jīng)初級線圈。這樣就會在次級線圈上產(chǎn)生一個電壓，極性如圖1所示。由于二極管是反偏，因此沒有次級電流流過，次級線圈相當于開路。變壓器初級端的作用就好比一個簡易裝的電感器。初級電流呈線性增加，公式如下：

　　在開關閉合期間，次級線圈上的感應電壓為nVCC。因此，二極管必須承受的最小反偏電壓為（nVCC+VOUT）。過了既定時間后，開關打開。在實際電路中，這相當于MOSFET被關閉。假設初級線圈中的電流在該時刻為IPK，則電感器中存儲的磁場能量就等于：

　　高效雙軌電源的方法" src="data:image/jpeg;base64,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