本文摘自黃工博客：https://mp.weixin.qq.com/s/ZGaH2BB6NHZIvcO7qQ6zXA
我們應該知道，有一種開關電源是通過PWM波來實現的，但你知道通過PWM波也能輸出負電壓嗎？
負電壓的產生電路圖原理
在電子電路中我們常常需要使用負電壓，比如我們在使用運放的時候常常需要建立一個負電壓。下面就簡單的以正5V電壓到負電壓5V為例說一下它的電路。
通常需要使用負電壓時一般會選擇使用專用的負壓產生芯片，但這些芯片都比較貴，比如ICL7600、LT1054、MC34063等。MC34063使用的最多了，關於34063的負壓產生電路這里不說了，在datasheet中有的。下面請看我們在單片機電子電路中常用的兩種負電壓產生電路。
現在很多MCU都帶有PWM輸出，在使用單片機的時候PWM很多時候是沒有用到的，用它輔助產生負壓是不錯的選擇。
上面的電路是一個最簡單的負壓產生電路了。使用的原件是最少的了，只需要給它提供1kHz左右的方波就可以了，相當簡單。這里需要注意這個電路的帶負載能力是很弱的，同時在加上負載后電壓的降落也比較大。
由於上面的原因產生了下面的這個電路：
負電壓產生電路分析
電壓的定義：電壓（voltage），也稱作電勢差或電位差，是衡量單位電荷在靜電場中由於電勢不同所產生的能量差的物理量。其大小等於單位正電荷因受電場力作用從A點移動到B點所做的功，電壓的方向規定為從高電位指向低電位的方向。
說白了就是：某個點的電壓就是相對於一個參考點的電勢之間的差值。V某=E某-E參。一般把供電電源負極當作參考點。電源電壓就是Vcc=E電源正-E電源負。
想產生負電壓，就讓它相對於電源負極的電勢更低即可。要想更低，必須有另一個電源的介入，根本原理都是利用兩個電源的串聯。電源2正極串聯在參考電源1的負極后，電源2負極就是負電壓了。
一個負電壓產生電路：利用電容充電等效出一個新電源，電容串聯在GND后，等效為電源2，則產生負電壓。
1、電容充電：當PWM為低電平時，Q2打開，Q1關閉，VCC通過Q2給C1充電，充電回路是VCC-Q2-C1-D2-GND，C1上左正右負。
2、電容C1充滿電。
3、電容C1作為電源，C1高電勢極串聯在參考點。C1放電，從C2續流，產生負電壓。
當PWM為高電平時，Q2關閉，Q1打開，C1開始放電，放電回路是C1-C2-D1，這實際上也是對C2進行充電的過程。C2充好電后，下正上負，如果VCC的電勢為5點幾伏，就可以輸出-5V的電壓了。
