本发明涉及一种控制多类型电源同步启动装置，该装置包括主动电源电路、至少一个一级反馈检测电路和至少一个二级反馈检测电路；通过主动电源电路将原始电源转换为主动电源，通过一级反馈检测电路产生负向从动电源，通过二级反馈检测电路产生与负向从动电源同步建立的正向从动电源，从而实现正负电源同步启动，克服了现有技术中外部用电设备直接采用原始电源供电使得正负原始电源无法同步供电的问题，此外本发明通过实现正负电源同步启动，可以增强器件可靠性、延长器件使用寿命，节约成本；本发明电源同步启动装置采用反馈检测控制方式，设计巧妙、结构简单、可靠性高。
1.一种控制多类型电源同步启动装置，其特征在于：包括
其中:主动电源电路接收外部正向原始电源的供电，将主动电源电压上升至所述正向原始电源的电压值，并将主动电源电压输出至一级反馈检测电路；
一级反馈检测电路：接收外部正向原始电源和负向原始电源的供电，接收主动电源电路输出的主动电源电压，产生负向从动电源电压，并将所述负向从动电源电压同时输出给二级反馈检测电路和外部用电设备；
二级反馈检测电路：接收外部正向原始电源和负向原始电源的供电，接收一级反馈检测电路输出的负向从动电源电压，产生与所述负向从动电源电压同步的正向从动电源电压，并将所述正向从动电源电压输出给外部用电设备；
所述负向从动电源电压与正向从动电源电压同步，即负向从动电源与正向从动电源的相对电压幅值之差小于等于5％，表示为：其中：Vout-为负向从动电源电压；Vout+为正向从动电源电压。
2.根据权利要求1所述的控制多类型电源同步启动装置，其特征在于：所述主动电源电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、第一PMOS管、开关S1和电容C1，其中电阻R2一端连接开关S1，另一端分别连接电阻R1和电阻R3，电阻R1与外部正向原始电源连接，电容C1两端分别连接电阻R1和电阻R3，第一PMOS管和电容C1并联。
3.根据权利要求2所述的控制多类型电源同步启动装置，其特征在于：所述开关S1控制电阻R2一端接地，从而控制主动电源电路启动。
4.根据权利要求1所述的控制多类型电源同步启动装置，其特征在于：所述一级反馈检测电路包括电阻R4～R12、运算放大器U1和NMOS管，其中电阻R8与电阻R9串联，电阻R10的一端连接电阻R8与电阻R9，另一端与电阻R6连接，电阻R6的一端与主动电源电路连接，电阻R8的另一端与外部负向原始电源连接，电阻R9的另一端接地；运算放大器U1与外部正向原始电源、负向原始电源连接，正相端与电阻R6、R7、R10连接，负相端与电阻R11、R12连接，输出端与电阻R11的另一端以及电阻R4连接，电阻R12另一端接地，电阻R4的另一端与电阻R5连接，电阻R5与NMOS管并联，电阻R5的另一端与负向原始电源连接，电阻R7的另一端与NMOS管连接。
5.根据权利要求1所述的控制多类型电源同步启动装置，其特征在于：所述二级反馈检测电路包括电阻R13～R21、运算放大器U2与第二PMOS管，其中电阻R17与电阻R18串联，电阻R19的一端连接电阻R17、R18，另一端与电阻R15连接，电阻R15的一端与一级反馈检测电路连接，电阻R17的另一端与外部正向原始电源连接，电阻R18的另一端接地；运算放大器U2与外部正向原始电源、负向原始电源连接，正相端与电阻R15、R16、R19连接，负相端与电阻R20、R21连接，输出端与电阻R20的另一端以及电阻R13连接，电阻R21另一端接地，电阻R13的另一端与电阻R14连接，电阻R14与第二PMOS管并联，电阻R14的另一端与负向原始电源连接，电阻R16的另一端与第二PMOS管连接。
6.根据权利要求2所述的控制多类型电源同步启动的装置，其特征在于：所述主动电源电路中电阻R1、电阻R2的选取满足如下公式：其中：VIN+为外部正向原始电源电压，VPMOS为第一PMOS管的完全导通电压。
7.根据权利要求4所述的控制多类型电源同步启动装置，其特征在于：所述一级反馈检测电路中电阻R11、R12的选取满足如下公式：其中：VIN-为外部负向原始电源电压，g1为运算放大器U1匹配网络的放大倍数，Vb为运算放大器U1负相端电压。
8.根据权利要求4或7所述的控制多类型电源同步启动的装置，其特征在于：所述一级反馈检测电路中电阻R6、R7、R8、R9、R10的选取同时满足如下公式：|Va|≥2|Vb|
其中：VIN-为外部负向原始电源电压，Vout-为负向从动电源电压，Vb为运算放大器U1负相端电压，Va为运算放大器U1正相端电压，Vc为电阻R8与电阻R9之间的电压，Vcc为主动电源电压，I1为电阻R6到运算放大器U1的正相端之间的电流，I2为运算放大器U1的正相端到电阻R10的电流，I3为运算放大器U1的正相端到电阻R7的电流。
9.根据权利要求4或7所述的控制多类型电源同步启动装置，其特征在于：所述一级反馈检测电路中电阻R4、R5满足运算放大器U1输出在Vin-与Vin+之间变化时，NMOS管的Vgs电压小于其能承受的极限电压，且NMOS管能够完全开启。
10.根据权利要求5所述的控制多类型电源同步启动装置，其特征在于：所述二级反馈检测电路中电阻R20、R21的选取满足如下公式：其中：VIN+为外部正向原始电源电压，g2为运算放大器U2匹配网络放大倍数，Vi运算放大器U2的负相端电压。
11.根据权利要求5或10所述的控制多类型电源同步启动的装置，其特征在于：所述二级反馈检测电路中电阻R15、R16、R17、R18、R19的选取同时满足如下公式：|Vh|≥2|Vi|
其中：VIN+为外部正向原始电源电压，Vout-为负向从动电源电压，Vout+为正向从动电源电压，Vi为运算放大器U2负相端电压，Vh为运算放大器U2正相端电压，Vj为电阻R17与电阻R18之间的电压，I4为运算放大器U2的正相端到电阻R15之间的电流，I5为电阻R19到运算放大器U2正相端的电流，I6为电阻R16到运算放大器U2正相端的电流。
12.根据权利要求5或10所述的控制多类型电源同步启动装置，其特征在于：所述二级反馈检测电路中电阻R13与电阻R14满足运算放大器U2输出在Vin-与Vin+之间变化时，第二PMOS管的Vgs电压小于其能承受的极限电压，且第二PMOS管能够完全开启。
13.根据权利要求1～7之一所述的控制多类型电源同步启动装置，其特征在于：所述一级反馈检测电路和二级反馈检测电路均为n个，其中1个一级反馈检测电路和1个二级反馈检测电路组成1个反馈检测电路，每个反馈检测电路输出要求的负向从动电源电压和正向从动电源电压，其中n为正整数，且n大于或等于2。
一种控制多类型电源同步启动装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种控制多类型电源同步启动装置，主要用于空间飞行器硬件设计中对电源同步启动要求苛刻的电路，属于电源电路技术领域。
背景技术
[0002] 目前，空间飞行器电路规模日趋复杂，电路中使用的器件种类日益增多，对电源类型需求也随之增长。现阶段各电源电压主要通过开关电源或者LDO提供，但由于开关电源或者LDO器件本身差异及各电源所带负载的不同，无法保证各电源同步上电，对于严格要求电源电压同步上电的电路，其功能将受到影响。特别是某些器件需要正负电源同时供电，若正负电源无法同步建立，将降低器件可靠性、缩短器件寿命，无法满足空间飞行器要求连续工作数年之久的需求。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种控制多类型电源同步启动装置，该装置通过增加主动电源电路、一级反馈检测电路和二级反馈检测电路，实现了正向从动电源与负向从动电源的同步启动。
[0004] 本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：
[0005] 一种控制多类型电源同步启动装置，包括
[0006] 主动电源电路，和
[0007] 至少一个一级反馈检测电路，和
[0008] 至少一个二级反馈检测电路；
[0009] 其中:主动电源电路接收外部正向原始电源的供电，将主动电源电压上升至所述正向原始电源的电压值，并将主动电源电压输出至一级反馈检测电路；
[0010] 一级反馈检测电路：接收外部正向原始电源和负向原始电源的供电，接收主动电源电路输出的主动电源电压，产生负向从动电源电压，并将所述负向从动电源电压同时输出给二级反馈检测电路和外部用电设备；
[0011] 二级反馈检测电路：接收外部正向原始电源和负向原始电源的供电，接收一级反馈检测电路输出的负向从动电源电压，产生与所述负向从动电源电压同步的正向从动电源电压，并将所述正向从动电源电压输出给外部用电设备。
[0012] 在上述控制多类型电源同步启动装置中，所述负向从动电源电压与正向从动电源电压同步，即负向从动电源与正向从动电源的相对电压幅值之差小于5％，表示为：
[0013]
[0014] 其中：Vout-为负向从动电源电压；Vout+为正向从动电源电压。
[0015] 在上述控制多类型电源同步启动装置中，所述主动电源电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、第一PMOS管、开关S1和电容C1，其中电阻R2一端连接开关S1，另一端分别连接电阻R1和电阻R3，电阻R1与外部正向原始电源连接，电容C1两端分别连接电阻R1和电阻R3，第一PMOS管和电容C1并联。
[0016] 在上述控制多类型电源同步启动装置中，所述开关S1控制电阻R2一端接地，从而控制主动电源电路启动。
[0017] 在上述控制多类型电源同步启动装置中，所述一级反馈检测电路包括电阻R4～R12、运算放大器U1和NMOS管，其中电阻R8与电阻R9串联，电阻R10的一端连接电阻R8与电阻R9，另一端与电阻R6连接，电阻R6的一端与主动电源电路连接，电阻R8的另一端与外部负向原始电源连接，电阻R9的另一端接地；运算放大器U1与外部正向原始电源、负向原始电源连接，正相端与电阻R6、R7、R10连接，负相端与电阻R11、R12连接，输出端与电阻R11的另一端以及电阻R4连接，电阻R12另一端接地，电阻R4的另一端与电阻R5连接，电阻R5与NMOS管并联，电阻R5的另一端与负向原始电源连接，电阻R7的另一端与NMOS管连接。
[0018] 在上述控制多类型电源同步启动装置中，所述二级反馈检测电路包括电阻R13～R21、运算放大器U2与第二PMOS管，其中电阻R17与电阻R18串联，电阻R19的一端连接电阻R17、R18，另一端与电阻R15连接，电阻R15的一端与一级反馈检测电路连接，电阻R17的另一端与外部正向原始电源连接，电阻R18的另一端接地；运算放大器U2与外部正向原始电源、负向原始电源连接，正相端与电阻R15、R16、R19连接，负相端与电阻R20、R21连接，输出端与电阻R20的另一端以及电阻R13连接，电阻R21另一端接地，电阻R13的另一端与电阻R14连接，电阻R14与第二PMOS管并联，电阻R14的另一端与负向原始电源连接，电阻R16的另一端与第二PMOS管连接。
[0019] 在上述控制多类型电源同步启动装置中，所述主动电源电路中电阻R1、电阻R2的选取满足如下公式：
[0020]
[0021] 其中：VIN+为外部正向原始电源电压，VPMOS为第一PMOS管的完全导通电压。
[0022] 在上述控制多类型电源同步启动装置中，所述一级反馈检测电路中电阻R11、R12的选取满足如下公式：
[0023]
[0024] 其中：VIN-为外部负向原始电源电压，g1为运算放大器U1匹配网络的放大倍数，Vb为运算放大器U1负相端电压。
[0025] 在上述控制多类型电源同步启动装置中，所述一级反馈检测电路中电阻R6、R7、R8、R9、R10的选取同时满足如下公式：
[0026]
[0027] |Va|≥2|Vb|
[0028]
[0029]
[0030] 其中：VIN-为外部负向原始电源电压，Vout-为负向从动电源电压，Vb为运算放大器U1负相端电压，Va为运算放大器U1正相端电压，Vc为电阻R8与电阻R9之间的电压，Vcc为主动电源电压，I1为电阻R6到运算放大器U1的正相端之间的电流，I2为运算放大器U1的正相端到电阻R10的电流，I3为运算放大器U1的正相端到电阻R7的电流。
[0031] 在上述控制多类型电源同步启动装置中，所述一级反馈检测电路中电阻R4、R5满足运算放大器U1输出在Vin-与Vin+之间变化时，NMOS管的Vgs电压小于其能承受的极限电压，且NMOS管能够完全开启。
[0032] 在上述控制多类型电源同步启动装置中，所述二级反馈检测电路中电阻R20、R21的选取满足如下公式：
[0033]
[0034] 其中：VIN+为外部正向原始电源电压，g2为运算放大器U2匹配网络放大倍数，Vi运算放大器U2的负相端电压。
[0035] 在上述控制多类型电源同步启动装置中，所述二级反馈检测电路中电阻R15、R16、R17、R18、R19的选取同时满足如下公式：
[0036]
[0037] |Vh|≥2|Vi|
[0038]
[0039]
[0040]
[0041] 其中：VIN+为外部正向原始电源电压，Vout-为负向从动电源电压，Vout+为正向从动电源电压，Vi为运算放大器U2负相端电压，Vh为运算放大器U2正相端电压，Vj为电阻R17与电阻R18之间的电压，I4为运算放大器U2的正相端到电阻R15之间的电流，I5为电阻R19到运算放大器U2正相端的电流，I6为电阻R16到运算放大器U2正相端的电流。
[0042] 在上述控制多类型电源同步启动装置中，所述二级反馈检测电路中电阻R13与电阻R14满足运算放大器U2输出在Vin-与Vin+之间变化时，第二PMOS管的Vgs电压小于其能承受的极限电压，且第二PMOS管能够完全开启。
[0043] 在上述控制多类型电源同步启动装置中，所述一级反馈检测电路和二级反馈检测电路均为n个，其中1个一级反馈检测电路和1个二级反馈检测电路组成1个反馈检测电路，每个反馈检测电路输出要求的负向从动电源电压和正向从动电源电压，其中n为正整数，且n大于或等于2。
[0044] 本发明与现有技术相比具有如下优点：
[0045] (1)、本发明在正向原始电源与负向原始电源供电的基础上，创新增加了电源同步启动装置，该装置由主动电源电路、一级反馈检测电路和二级反馈检测电路组成，通过主动电源电路将原始电源转换为主动电源，通过一级反馈检测电路产生负向从动电源，通过二级反馈检测电路产生与负向从动电源同步建立的正向从动电源，从而实现正负电源同步启动，克服了现有技术中直接采用原始电源供电使得正负原始电源无法同步供电的问题。
[0046] (2)、本发明通过实现正负电源同步启动，可以增强器件可靠性、延长器件使用寿命，节约成本。
[0047] (3)、本发明电源同步启动装置采用反馈检测控制方式，设计巧妙、结构简单、可靠性高。
[0048] (4)、本发明电源同步启动装置可以根据需要配置多个一级反馈检测电路和二级反馈检测电路，输出多类型的负向从动电源电压和正从动电源电压，满足不同的使用环境和使用需求，具有很强的灵活性和实用性。
[0049] (5)、本发明配置灵活，可通过对反馈检测控制部分进行适应性更改，以输出不同电压值的正负电源，满足不同领域需求。
[0050] (6)、本发明通过对主动电源电路、一级反馈检测电路和二级反馈检测电路中的各个电阻的阻值进行优化设计，避免从动电源在建立过程中发生震荡，在主动电源无输出时，各从动电源处于稳定态，使电源同步启动装置具有更好的同步性能。
附图说明
[0051] 图1为本发明控制多类型电源同步启动装置原理示意图；
[0052] 图2为本发明主动电源电路原理图；
[0053] 图3为本发明一级反馈检测电路原理图；
[0054] 图4为本发明二级反馈检测电路原理图。
具体实施方式
[0055] 下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的描述。
[0056] 如图1所示为本发明控制多类型电源同步启动装置原理示意图，由图可知本发明电源同步启动装置包括主动电源电路、至少一个一级反馈检测电路和至少一个二级反馈检测电路。其中主动电源电路接收外部正向原始电源的供电，将主动电源电压上升至该正向原始电源的电压值，并将主动电源电压输出至一级反馈检测电路。
[0057] 一级反馈检测电路接收外部正向原始电源和负向原始电源的供电，接收主动电源电路输出的主动电源电压，产生负向从动电源电压，并将负向从动电源电压同时输出给二级反馈检测电路和外部用电设备。
[0058] 二级反馈检测电路接收外部正向原始电源和负向原始电源的供电，接收所述一级反馈检测电路输出的负向从动电源电压，产生与负向从动电源电压同步的正向从动电源电压，并将正向从动电源电压输出给外部用电设备。
[0059] 本发明中一级反馈检测电路和二级反馈检测电路可以为多个，即多个反馈检测电路，形成多类型的电源同步启动的装置，输出多类型正负从动电源。例如本实施例中根据需要可以分别产生±5V、±10V、±12V三种正负从动电源，并且各类型正负从动电源电压互不影响。每个反馈检测电路包括1个一级反馈检测电路和1个二级反馈检测电路，输出要求的负向从动电源电压和正向从动电源电压。负向从动电源电压与正向从动电源电压同步建立，即负向从动电源与正向从动电源的相对电压幅值之差小于5％，表示为：
[0060]
[0061] 其中：Vout-为负向从动电源电压；Vout+为正向从动电源电压。
[0062] 在主动电源电路，由正向原始电源Vin+驱动主动电源电压Vcc的产生；负向原始电源Vin-与主动电源Vcc经过一级反馈检测电路输出负向从动电源电压Vout-，二级反馈检测电路产生正向从动电源电压Vout+，通过实时检测Vout-与正向从动电源电压Vout+幅值大小差异，反馈调节Vout+上电过程中的幅值大小，保持Vout+与Vout-幅值一致(本实施例中即幅值一致)，保证两者同步建立。至此，正向从动电源Vout+与负向从动电源Vout-同时产生，给外部用电设备同步提供电源。各模块详细介绍如图2、图3以及图4所示。
[0063] 如图2所示为本发明主动电源电路原理图，由图可知主动电源电路包括延时模块、第一PMOS管和匹配电路，具体包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、第一PMOS管、开关S1和电容C1，其中电阻R2一端连接开关S1，另一端分别连接电阻R1和电阻R3，电阻R1与外部正向原始电源连接，电容C1两端分别连接电阻R1和电阻R3，第一PMOS管和电容C1并联。开关S1控制电阻R2一端接地，从而控制主动电源电路启动。
[0064] 为保证PMOS管能够完全导通，选取R1、R2要满足如下条件：
[0065]
[0066] 其中，VIN+为外部正向原始电源电压，VPMOS为第一PMOS管的完全导通电压，取电阻R1、R2的阻值满足式(1)条件，以保证主动电源Vcc电压与正向原始电源Vin+相等。延时模块控制主动电源Vcc建立的速度，选取合适的R3与C1的值，可控制延时时间的大小。
[0067] 初态时，开关断开，第一PMOS管的Vgs电压为零，第一PMOS管处于关断状态，主动电源Vcc电压为零；启动时，开关S1接地，延时模块控制第一PMOS管的Vgs电压缓慢上升，使第一PMOS管逐渐导通，主动电源Vcc电压逐渐上升直至与正向原始电源Vin+相等。
[0068] 如图3所示为本发明一级反馈检测电路原理图，由图可知一级反馈检测电路包括运算放大器U1、NMOS管及其匹配电路，具体包括电阻R4～R12、运算放大器U1和NMOS管，其中电阻R8与电阻R9串联，电阻R10的一端连接电阻R8与电阻R9，另一端与电阻R6连接，电阻R6的一端与主动电源电路连接，电阻R8的另一端与外部负向原始电源连接，电阻R9的另一端接地；运算放大器U1与外部正向原始电源、负向原始电源连接，正相端与电阻R6、R7、R10连接，负相端与电阻R11、R12连接，输出端与电阻R11的另一端以及电阻R4连接，电阻R12另一端接地，电阻R4的另一端与电阻R5连接，电阻R5与NMOS管并联，电阻R5的另一端与负向原始电源连接，电阻R7的另一端与NMOS管连接。
[0069] 其工作原理如下：
[0070] 首先，在初态时，Vcc为零，选取匹配电路相应电阻阻值，使运算放大器正相端电压Va小于负相端电压Vb，防止运算放大器震荡，同时使运算放大器U1输出电压Vd与负向原始电源Vin-电压相等，保证NMOS管的Vgs电压为零，该器件不导通；其次，在主动电源Vcc建立过程中，运算放大器U1正相端电压逐渐增大，其正负相两端电压幅值之差逐渐减小，导致其输出端电压Vd逐渐增大，NMOS管的Vgs电压逐渐增大，NMOS管逐渐导通，使负向从动电源电压Vout-幅值逐渐增大，导致运算放大器U1正相端电压Va降低，从而实现负反馈调节，即为一级反馈；最后，当Vcc幅值达到最大，负向从动电源电压Vout-增大到预期的幅值时，运算放大器U1正相端电压与负相端电压保持稳定，反馈回路达到平衡，从而实现负向从动电源Vout-稳定输出。
[0071] 对匹配电路中的各电阻阻值进行合理优化配置，配置条件如下：
[0072] 在初态时，主动电源Vcc未建立，为防止运算放大器震荡，应使运算放大器U1输出端电压Vd与负向原始电源Vin-相等，此时NMOS管完全闭合，运算放大器负相端电压Vb可表示为
[0073]
[0074] 其中，VIN-为外部负向原始电源电压，g1为运算放大器U1匹配网络的放大倍数，Vb为运算放大器U1负相端电压。电阻R11与R12为放大系数配置电阻，其阻值选取需要满足上述式(2)。
[0075] 电阻R4与R5的配置应保证运算放大器输出在Vin-与Vin+之间变化时，NMOS管的Vgs电压小于其能承受的极限电压，且NMOS管能够完全开启。
[0076] 电阻R6、R7、R8、R9、R10的配置要考虑如下条件：
[0077] 首先，在初态时，主动电源Vcc与负向从动电源Vout-幅值为零，运算放大器正相端电压Va可表示为
[0078]
[0079] 运算放大器负相端电压Vb可表示为式(2)的形式，要使运算放大器输出端电压Vd与负向原始电源Vin-相等，则
[0080] |(Va-Vb)·g1|≥|VIN-| (4)
[0081] 即
[0082] |Va|≥2|Vb| (5)
[0083] 其次，在最终状态，负向从动电源Vout-建立完成，主动电源Vcc达到最大值，此时运算放大器处于稳定态，当负向从动电源Vout-电压稳定时,满足
[0084]
[0085]
[0086] 首先根据需求确定Vout-的值，然后在满足式(3)、(5)、(6)、(7)的条件下，选取电阻R6、R7、R8、R9、R10的阻值。
[0087] 如图4所示为本发明二级反馈检测电路原理图，由图可知二级反馈检测电路包括运算放大器U2、第二PMOS管及其匹配电路，具体包括电阻R13～R21、运算放大器U2与第二PMOS管，其中电阻R17与电阻R18串联，电阻R19的一端连接电阻R17、R18，另一端与电阻R15连接，电阻R15的一端与一级反馈检测电路连接，电阻R17的另一端与外部正向原始电源连接，电阻R18的另一端接地；运算放大器U2与外部正向原始电源、负向原始电源连接，正相端与电阻R15、R16、R19连接，负相端与电阻R20、R21连接，输出端与电阻R20的另一端以及电阻R13连接，电阻R21另一端接地，电阻R13的另一端与电阻R14连接，电阻R14与第二PMOS管并联，电阻R14的另一端与负向原始电源连接，电阻R16的另一端与第二PMOS管连接。
[0088] 其工作原理如下：
[0089] 首先，在初态时，负向从动电源Vout-幅值为零，调节匹配电路相应电阻阻值，使运算放大器U2正相端电压Vh大于负相端电压Vi，防止运算放大器震荡，同时使运算放大器U2输出端电压Vk与正向原始电源Vin+电压相等，保证第二PMOS管的Vgs电压为零，该器件不导通；其次，在Vout-建立过程中，运算放大器U2正相端电压Vh逐渐减小，其正负相两端电压幅值之差逐渐减小，导致其输出端电压Vk逐渐减小，第二PMOS管的Vgs电压逐渐增大，第二PMOS管逐渐导通，使正向从动电源电压Vout+幅值逐渐增大，导致运算放大器U2正相端电压Vh增大，从而实现负反馈调节，即为二级反馈，反馈回路保证正向从动电源电压Vout+与负向从动电源电压Vout-同步建立；最后，当Vout-达到最大值时，正向从动电源电压Vout+增大到与负向从动电源电压Vout-幅值相等，运算放大器U2正相端电压与负相端电压保持稳定，反馈回路达到平衡，实现正向从动电源Vout+稳定输出。
[0090] 对匹配电路中的各电阻阻值进行合理优化配置，配置条件如下：
[0091] 在初态时，负向从动电源电压Vout-未建立，为防止运算放大器震荡，应使运算放大器U2输出端电压Vk与正向原始电源Vin+相等，保证第二PMOS管完全闭合，运算放大器U2负相端电压Vi可表示为
[0092]
[0093] 其中，VIN+为外部正向原始电源电压，g2为运算放大器U2匹配网络放大倍数，Vi运算放大器U2的负相端电压。R20与R21为放大系数配置电阻，选取的阻值需要满足上述式(8)。
[0094] 电阻R13与R14的配置应保证运算放大器输出在Vin-与Vin+之间变化时，PMOS管的Vgs电压小于其能承受的极限电压，且第二PMOS管能够完全开启。
[0095] 电阻R15、R16、R17、R18、R19的配置要考虑如下条件：
[0096] 首先，在初态时，负向从动电源Vout-与正向从动电源Vout+幅值为零，运算放大器正相端电压Vh可表示为
[0097]
[0098] 运算放大器U2负相端电压Vi可表示为式(8)的形式，要使运算放大器输出端电压Vk与正向原始电源Vin+相等，则
[0099] |(Vh-Vi)·g2|≥|VIN+| (10)
[0100] 即
[0101] |Vh|≥2|Vi| (11)
[0102] 在正向从动电源Vout+建立过程中，要保证Vout+的幅值对Vout-良好跟随，满足正负从动电源在建立过程中相对压差小于5％，有
[0103]
[0104] 其次，在最终状态，正向从动电源Vout+建立完成，负向从动电源Vout-达到最大值，此时运算放大器处于稳定态，当正向从动电源Vout+电压稳定时,满足
[0105]
[0106]
[0107] 设计过程中，Vout-确定，电阻R15、R16、R17、R18、R19可在满足式(9)、(11)、(12)、(13)、(14)的条件下选取。
[0108] 本发明中出现的“电压幅值”指电压的绝对值，出现的“同类型电源”指电压幅值相同的电源。
[0109] 以上所述，仅为本发明一个具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
[0110] 本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知常识。
