在圖1中，由IC1、C1、L1、D1和C2組成的標準升壓轉換器除了主輸出外，還產生兩個輔助電源軌（10V和-5V），并增加了一些小型且成本極低的額外元件。這種電源軌對于小型手持式儀器中的模擬電路非常有用，這些儀器通常需要超過信號范圍的電源電壓。

圖1.向該 5V 升壓轉換器添加外部電荷泵可產生 10V 和 -5V 的輔助模擬電源軌。

5V ±2% 的主要穩壓輸出由 0.8V 至 5.5V 范圍內的輸入電壓（即，來自 1 至 3 節電池組）維持。輸入為1.8V （兩節扁平電池）且其他電源軌空載時，它可以產生25mA電流，效率高達80%至90%。

-5V和10V輸出來自低成本分立電荷泵，由轉換器的開關節點（LX）通過“跨接電容”C3和C6驅動。LX節點在0V和高于5V電源軌的一級二極管壓降之間切換，因此電荷泵的驅動電壓得到了相當好的調節。此外，D1兩端的壓降在一定程度上補償了兩個電荷泵輸出中的二極管壓降。

更有用的是IC1在輔助軌上負載增加時的行為。其內部控制方案（限流、最小關斷時間、脈沖頻率調制）不斷調整其開關頻率以適應從電源軌汲取的凈負載電流：當負載增加時，頻率增加，通過跨接電容器產生更大的能量傳輸。其結果是電荷泵輸出的一種偽調節。

這些模擬電源軌用于驅動精密運算放大器，其輸入CMR和輸出范圍在電源軌內為2V至3V。因此，如果-5V輸出低于-3V，10V輸出高于8V，則電源軌足夠好。因此，選擇所示元件時，成本最低，紋波最低，而不是最大調節。例如有損RC輸出濾波器，以及選擇硅信號二極管而不是肖特基二極管。4.7μF 電容器 C4 和 C7 可以是高 ESR、具有 16V 額定值、1206 外殼和 Y5V 電介質的商用多層陶瓷類型，例如 AVX 的 1206YG475ZAT2A。

輸出紋波隨電源電壓和輸出負載而變化。該電路在 1.8V 輸入電壓下工作，在 2V 電源軌的 10mV 至 10mVp-p 負載范圍內產生紋波幅度，對于 -15V 電源軌，在 30mV 至 5mVp-p 的負載范圍內產生紋波幅度。通過將C5和C8增加到2.2μF，可以將這些紋波電平分別降低到1mV和5mV。

當輔助電源軌空載時，5V 輸出的最大可用負載電流隨輸入電源電壓而增加（圖 2）。您可以通過用損耗較低的肖特基二極管代替D1來增加此可用輸出功率。輸入為1.8V時，三個電源軌（10V時負載5mA，5V負載10mA，-5V負載5mA）的輸出功率為125mW。基于三節扁平電池的2.7V輸入產生275mW。

圖2.圖5中1V主輸出的可用負載電流隨輸入電壓的增加而增加。

圖3.圖10中的標稱5V和-1V輔助輸出隨輸出電流而變化，如圖所示。

MAX858工作在125mA的峰值電感電流。如果需要更大的電流，可以用MAX856 （500mA）或MAX756 （1A）代替，它們會相應地調整可用輸出電流。請注意，這些變化需要不同的無源元件：電感和主輸出二極管必須針對電感的峰值電流進行額定，但如果電荷泵的輸出電流變化不大，則電荷泵可以保持不變。

也可以保留便宜、常見的商用雙二極管 BAV70 和 BAV99，但詳細規格各不相同，因此請仔細查看您實際使用的器件的數據表。例如，BAV70的直流正向電流（IF）和峰值正向浪涌電流（IFSM為1μs）因制造商而異，如下所示：IF = 200mA;IFSM = 500mA （摩托羅拉）， IF = 600mA;IFSM = 2A （國家半導體）， IF = 125mA;IFSM = 4A（飛利浦），IF = 250mA;IFSM = 4.5A （Temic）。在所有第二來源考慮中，這種謹慎可能是可取的。

注意：自最初構建此電路以來，升壓型DC-DC轉換器已得到改進。考慮在該電路中嘗試MAX1724。它采用更小的封裝（SOT23 與 micromax），消耗的靜態電流明顯更低，并且由于它包含一個同步整流器，因此無需二極管 D1。然而，由于內部同步整流器，該開關穩壓器的LX節點不會在高于輸出電壓的二極管壓降時進行開關，這會使+10V和-5V輸出的幅度比使用原始DC-DC轉換器實現的電壓降低約一個二極管壓降。

審核編輯：郭婷