Domanda:
Convertitore da 5V a +/- 10-15V il più semplice possibile (per amplificatori operazionali)
Kamil
2014-12-31 20:42:30 UTC
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Sto cercando la soluzione più semplice possibile per alimentare amplificatori operazionali da USB o caricatore del telefono.

Requisiti:

  • Tensione di ingresso + 5V
  • Tensione di uscita da ± 10 V a ± 15 V
  • corrente di uscita di almeno 10 mA su entrambi i binari (+/-)
  • costo molto basso
  • conteggio pezzi basso
  • parti semplici e accessibili (senza circuiti integrati specializzati)
  • basso rumore e ondulazione sarebbero graditi (sono consentiti regolatori lineari piccoli ed economici in uscita)

È questo possibile senza un trasformatore, quando non ho bisogno di separazione e non mi interessa lo spostamento GND rispetto a USB GND?

Se potessi gestire +/- 10 V, potresti imbrogliare con un chip MAX232 ... Non sei sicuro di quale corrente puoi ottenere però.
Sto bene con MAX232.Semplicemente non voglio usare circuiti integrati per inverter relativamente costosi, voglio usare parti facili da acquistare in negozi di elettronica cattivi / piccoli / locali :)
Presumo che tu abbia guardato i convertitori DC-DC ... ~ $ 5 ciascuno per quello che vuoi.Cos'è un costo molto basso?
@GeorgeHerold Speravo che potesse essere fatto con alcuni transistor, resistenze, bobine e condensatori che si possono trovare nel mio laboratorio.Posso acquistare un trasformatore 2VA 230V / 15 + 15V per 4.50USD, pochi diodi, condensatore e regolatori lineari e costruire un alimentatore 15 + 15V / 60mA molto semplice.Voglio qualcosa di veramente economico.
Suppongo che sia possibile creare il proprio convertitore boost in modalità switch.Ad esempio: vin to inductor to diode to out (+ caps).Il nodo tra l'induttore e il diodo è commutato PWM (con un fet) a terra.PWM proviene da, diciamo, 555. Questo produrrà una vout più grande che può essere regolata in modo lineare.Um.Ok, ecco un esempio: https://learn.adafruit.com/diy-boost-calc.Il nodo commutato può essere sfruttato per produrre anche la tensione invertita tramite una pompa di carica condensatore-diodo-diodo.È tutto molto manuale però ...
@carveone Questo è ciò di cui ho bisogno, ma non sono sicuro di come aggiungere un binario negativo a quello schema da adafruit.Non ho idea di come pilotare il lato negativo del transistor con NE555.
Ah, è un componente aggiuntivo comune ai convertitori boost o buck ma presenta alcune limitazioni (ad esempio: non regolamentato, dipendente dal carico).Quello che devi fare è prendere l'onda quadra di tensione più alta presente al nodo induttore-diodo-feto, passarla attraverso un cappuccio e poi bloccare il diodo all'altra estremità.Fammi trovare un'immagine da qualche parte e modificare nuovamente questo commento :-)
@carveone So che il convertitore boost ha degli svantaggi, ma immagino di poter aggiungere un regolatore lineare alla fine e dovrebbe essere sufficiente per l'alimentazione dell'amplificatore operazionale.Forse dovresti aggiungere una risposta?:)
Potrebbe essere il migliore :-)
Per questo livello di potenza, potresti provare l'MC34063.Non nuovo e brillante come LT1930, ma sotto $ 1.Combina con l'idea della pompa di carica di @carveone per l'uscita negativa, o forse un induttore accoppiato fuori dal boost.
Quattro risposte:
markt
2015-01-01 05:09:21 UTC
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Dai un'occhiata a LT1930. A pagina 8 di quella scheda tecnica c'è un convertitore da 5 V a +/- 15 V che utilizza un singolo induttore. Ne ho costruito uno e funziona abbastanza bene.

Non esattamente "costruito da cose già nel mio laboratorio", ma puoi acquistare i pezzi necessari per circa $ 10 da Digikey e utilizza circa 1,5 cmq di spazio PCB.

Questo è un convertitore boost con la pompa di carica invertente attaccata dopo l'induttore.Mi chiedo che cosa aiutano D2 e C4 in questo caso.Nel mio caso ho scoperto che se non avessi prelevato corrente dalla linea + ve, la linea -ve sarebbe semplicemente collassata su Vin non appena avessi assorbito corrente.Non inaspettato, ovviamente, dato che la linea di feedback proviene esclusivamente dal binario + ve!A meno che non ti piaccia reinventare le cose, sono d'accordo con questo stile di soluzione.Anche se trovo Linear un po 'caro qui (da Farnell comunque!).
Sembra fantastico e non così costoso come hai scritto.
Buona scoperta!È un chip abbastanza pulito.
Cloud
2015-01-01 01:33:47 UTC
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I chip MAX743 ( scheda tecnica) faranno il lavoro e sono a basso costo, a circa $ 13,00 per chip al momento su Digikey. Se vuoi un prezzo più basso, finirai comunque per spendere $ 5,00 per chip e dovrai comunque acquistare un paio di circuiti integrati di commutazione CC-CC separati più circuiti esterni. Questo chip è progettato specificamente per convertire + 5VDC in ± 12 / 15VDC, quindi è una soluzione all-in-one, più i circuiti esterni necessari per eseguirlo. Come bonus aggiuntivo, sono disponibili in pacchetti SPDIP a 16 pin, quindi se sei un hobbista senza il tuo CNC o le capacità di trasferimento / incisione del toner, puoi provarlo su una breadboard senza saldatura.

Inoltre, considera il triangolo della gestione del progetto: veloce, buono, economico: scegli due qualsiasi.

Rispetto alle tue esigenze:

  • Tensione di ingresso + 5 V
    • Requisiti soddisfatti
  • Tensione di uscita da ± 10 V a ± 15 V
    • Requisiti soddisfatti
  • almeno 10 mA di corrente di uscita su entrambi i binari (+/-)
    • Requisiti soddisfatti
    • 100 mA generati per binario in modalità 15 V, 125 mA in Modalità 12V
  • costo molto basso
    • Requisiti soddisfatti
    • Per quello che stai ricevendo e ciò che è normale, questo è considerato a basso costo, a meno che tu non voglia progettare manualmente il tuo alimentatore simmetrico a doppia uscita con commutazione da componenti discreti
  • basso numero di parti
    • Requisiti soddisfatti
    • Un chip
  • Parti semplici e accessibili (senza circuiti integrati specializzati)
    • Definito "specializzato"; È un comune chip di un'azienda che non fallirà presto
  • a basso rumore e riple sarebbe bello (regolatori lineari piccoli ed economici in uscita consentiti )
    • Requisiti soddisfatti
    • Buona regolazione della linea (0,05% /%) e regolazione del carico (1%)
Beh ... Sembra una soluzione perfetta, ma quel prezzo triplicherà il costo del mio dispositivo.Per quel prezzo posso realizzare o acquistare un alimentatore con due binari.
@Kamil con probabilmente un decimo del PCB immobiliare utilizzato.Hai la possibilità di creare il tuo sistema da zero.Presumo che il tempo speso dall'ingegnere progettista sia limitato e costi denaro.
@Kamil con rischio aggiuntivo, tempo di progettazione, tempo per il completamento / tempo di consegna.Sono scettico sul fatto che aumenterà il costo del dispositivo in base ai soli tempi di produzione PCB.
Ma ho bisogno di 2 pezzi per 2 binari ... giusto?
@Kamil No, è necessario un solo chip (es .: Doppia uscita: una è step-up / boost (+ 5VDC -> + 12VDC) e l'altra è invertente (+ 5VDC -> -12VDC).commenti hanno postato soluzioni simili che sono anche valide.
carveone
2015-01-01 02:24:59 UTC
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(i commenti sono diventati un po 'lunghi!)

È generalmente possibile creare il proprio convertitore boost in modalità switch con diversi livelli di funzionalità. Qualsiasi convertitore boost commuta un induttore a massa con un FET per produrre una forma d'onda di tensione più elevata. Questo può essere rettificato e livellato per produrre la tensione più alta. Tutti i convertitori boost di tipo chip prendono questa uscita e la restituiscono in modo che possano regolare la forma d'onda di commutazione PWM per mantenere stabile l'uscita.

Il seguente circuito è tratto da una nota di Adafruit e mostra il concetto:

enter image description here

La nota di adafruit non riguarda la stabilità assoluta dell'uscita, solo una gamma di tensioni di uscita con una corrente di uscita e una tensione di ingresso piuttosto statiche. Non ha feedback, quindi è solo approssimativo. Tuttavia, con una piccola gamma di correnti di uscita, un regolatore lineare può assorbire il gioco qui.

L'inversione può essere eseguita utilizzando la forma d'onda PWM a tensione più alta, presente al nodo induttore-fet-diodo e alimentando ad una pompa di carica a diodo condensatore. L'onda al nodo viene trasmessa attraverso un condensatore. L'altro lato del condensatore è diodo bloccato a terra, spostando così la forma d'onda negativa. Questa immagine, estratta in modo un po 'casuale dalle immagini di Google, mostra l'idea:

enter image description here

In questo caso, questo circuito sta generando transizioni da gnd a + Vcc che vengono poi invertite dal condensatore e due diodi. L'output viene smussato e quindi regolato da zener.

Il concetto combinato (cioè: l'input PWM al FET è "un problema di qualcun altro!) Potrebbe assomigliare a questo:

enter image description here

Per l'uso di amplificatori operazionali, si consiglia di filtrare la forma d'onda di commutazione attraverso un filtro induttore PI prima di alimentarla ai regolatori lineari.

Modifica: ho posto una domanda su questa tattica di inversione su stackexchange poco fa, il che potrebbe anche essere rilevante: Inversione della pompa di carica con caratteristiche di caricamento del convertitore boost

EEman
2019-12-05 03:03:17 UTC
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Dai un'occhiata all'LT3463, una soluzione integrata molto piccola



Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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