基于MAX232的正负电源设计

电源是电子设备的能源电路，关系到整个电路设计的稳定性和可靠性。随着电子技术的发展，数字电子系统向着小型化、低功耗发展，IC芯片的工作电压越来越低，尺寸越来越小。

通常在数字电子系统中配置5V电源基本就能满足系统需要，但在系统中特别是一些仪器仪表中时常又要用到需要正负电源且功率不大的数/模（D/A）或者模/数（A/D）变换、运算放大器以及其他的模拟接口电路。正负电源的设计和实现较为复杂和繁琐，而RS232标准串行通信接口又是电子系统的标准配置之一。本文介绍一种利用RS232接口的电平转换芯片MAX232设计正负电源的方法。

MAX232是MAXIM公司特别为满足EIA/TEA_223_E的标准以及V.28/V.24通信接口设计的。它们在EIA/TEA_223_E标准串行通信中得到广泛的应用。它们具有功耗低、工作电源为3.0V－+5.5V单电源，仅需外接为0.1或1F的电容，具有双组RS232接收发送器的特点。MAX232主要由三部分组成：电压倍增器、RS232接收器、RS232发送器，如图1所示。

图1MAX232内部结构

其中的电压倍增器采用的是电荷泵电路，其特点是采用电容储能，外接器件少，非常适合用于便携式设备和嵌入式系统中用以产生参考电平或给小功率器件供电等，并且随着其电路结构的不断改进和工艺水平的提高，也可用在较大的应用电路中。高效率电荷泵DC/DC转换器正在以其功耗小、成本低、结构简单、无需电感和一极答等外ICI组件、高EMl拟制等优点在电源管理电路中得到广泛应用。

MAX232是TTLRS232电平转换的典型芯片，利用其内部的双电荷泵来实现电压转换。其电荷泵电路由图1的1、2、3、4、5、6脚和4只电容（C1～C4）构成。功能是产生+10v和－10v两个电源，以满足RS－232串口电平的需要。第一个电荷泵是利用电容C1将输入的+5V倍压为+10V作用在C3上输出;第二个电荷泵是利用电容C2将前一个电荷泵升压得到的+10V转换为－10V作用在C4上输出。按照芯片的推荐电路，将图1中的振荡电容C1～C4取为1uF的时候，若输入电压为5V，输出电压可以达到－10V左右，输入电压为0V，输出电压可以达到10V，其短路电流为30mA。因此，在功耗不是很大的情况下，可以将MAX232的输出信号经稳压块稳压后作为电源使用。

图2MAX232的负载电流和输出电压与所选电容的关系曲线