Dezvoltarea de dispozitiv „specializat“, am fost confruntat cu nevoia de aprovizionare cu dublă, sau mai degrabă o tensiune negativă la linia de alimentare a amplificatoarelor operaționale. Pentru munca lor a trebuit să fie putere bipolară și -9 volți 9. În posesia mea a fost doar o tensiune pozitivă de 12 volți. Cu o tensiune pozitivă de probleme - am pus KR142EN8A și regulator de 9 volți gata și tensiune negativă nu este get ușor. Am început să caute un circuit convertor, care este de „V 12“ face cel puțin „- 9 volți.“ Din fericire, internetul poate găsi aproape totul. „Aproape“ - aceasta este ceea ce este ascunsă cu grijă de oamenii obișnuiți, pentru a evita „șocurile“ - revoluție și economică „boom“. Dar am fost interesat doar o tensiune pozitivă la o tensiune negativă a convertorului și opțiuni cum ar convertoare de pe Internet suficient.
De multe ori, astfel de emițătoare sunt numite invertor de tensiune, care este mai multe funcții adecvate efectuate de acestea. Dar invertoare sunt numite convertoare complexe de tensiune impuls. E.G. 12 volți de la baterie în „rețea“ 220. Prin urmare, pentru a evita confuzia, nu le vom suna asa.
Există trei opțiuni de construcție circuite traductoare similare de tensiune pozitivă la o tensiune negativă:
1. Convertorul cu ajutorul unui transformator;
2. Invertorul folosind sugrumare de încărcare;
3. Convertorul pornit-condensator.
Am dezvoltat o a patra opțiune de o tensiune bipolară a unui unipolar (cel puțin în acest fel nu am văzut) - tensiune activă compas. Cred că va fi popular în rândul amatorilor de radio, dar vom reveni la ea mai târziu într-un alt articol.
Deci, prima și a doua versiuni de convertoare includ elemente inductive, care sunt mai greoaie și complică procesul de fabricare a convertorului de tensiune, astfel încât cele mai atractive am crezut - convertor pornit-condensator. Și ia în considerare în acest articol.
Principiul de funcționare al circuitului convertor este după cum urmează:
Cu generatorul intră în „meander“ - impulsuri dreptunghiulare a căror durată și „pauză“ pulsul sunt egale. În timpul pulsul (unitatea logică) se închide tastele S1 și S3. În acest timp, taxa pe condensatorul C1 este produs în lanțul: o sursă de energie, plus - cheie S1 - plus condensatorul C1 - S3 cheie - un corp (sursă de energie negativă). În timpul absenței unui impuls (zero logic), S1 și S3 sunt deschise, iar tastele S4 și S2 sunt închise. În acest timp condensatorul C1 se face pentru a descărca condensatorul C2 prin circuit: condensatorul C1 plus - cheie S2 - plus condensator C2 - S4 cheie - minus condensatorul C1. Ca urmare a funcționării circuitului, condensatorul C2 este „acumularea“ o tensiune negativă, și hrănește-l din sarcina.
Puteți colecta convertoare, constând în cantități mari de elemente radioactive, dar în opinia mea mai mici elemente, circuitul proshe radio din fabricație, configurare și operare. Ca urmare, găsirea celei mai adecvate scheme, am dat peste un convertor de tensiune pozitivă la un negativ, care necesită un număr minim de elemente.
convertor DC on-chip ISL7660 (MAX1044) și comutate-condensator
Luați în considerare invertorul pe un cip ISL7660 pe scară largă (MAX1044). MAH1044 circuitul diferă de intrare prezență ISL7660 Boost (creșterea frecvenței oscilator intern). Chip multi-funcțional, și una dintre funcțiile posibile - de conversie o tensiune pozitivă la o tensiune negativă.
Circuit integrat care cuprinde patru putere MOS-comutator elemente logice acționate a căror funcționare se realizează la o frecvență obținută prin împărțirea frecvenței în două on-chip de master RC-oscilator. Acest lucru permite de a forma impulsuri de control cu caracteristici dorite „meandră“ și pentru a optimiza consumul de RC oscilator de lucru master, frecvența de lucru este nici un element extern este de 10 kHz. Este nevoie de reglementare internă de tensiune pentru a opera cip de la o sursă cu tensiune redusă.
Circuitul circuitului în modul de tensiune invertor prezentat în Fig.
Invertorul asigură tensiunea de ieșire Vout egal cu - (V +) în intervalul 1.5V
convertor DC la switch-uri tranzistor și condensator comutate
Datorită faptului că capacitatea de încărcare a ISL7660 cip (MAX1044) este mică și nu îndeplinește cerințele, pe care le trimit la sursa de tensiune negativă și căutarea pentru alte, cip mai puternic, nu am găsit de lucru pe condensator pornit, am decis să se dezvolte în mod independent, convertor de tensiune pozitivă o tensiune negativă la condensator comutate, care pot fi asamblate „în absența unor componente integrate de import“ - pentru tranzistori interne comune.
Având în vedere că dispozitivul pentru care am decis să colecteze convertor de tensiune pozitiv la negativ, generatorul cuprinde un „meandru“ 10 kHz cip CMOS, acesta poate fi utilizat ca sursă de impulsuri pătrat la traductor. Obiectivul a fost de a dezvolta de circuit numai chei acționate sincron. Ce sa întâmplat prezentat. Nu m-am deranjat cu un puternic lucrătorii de pe teren, pentru că prea multă putere nu a fost nevoie, dar pentru a crește puterea de ieșire este cu siguranță mai bine să utilizați FETs.
Cascade VT1 - etapa tampon proiectat pentru amplificarea semnalului generatorului de curent, executat pe un cip CMOS. Dacă aveți un generator de umplut cu logica TTL, atunci necesitatea acestei nici o etapă.
Tranzistorul VT2 - îndeplinește funcția de invertorului, control tranzistor VT3.
Tranzistorul VT4 - controlează tranzistor VT5 și VT6.
tranzistori de comutare de putere sunt marcate cu albastru pe diagramă.
In absenta generatorului de semnal (zero logic) toate tranzistori cu excepția tranzistor VT3 închis.
Pe generator de admitere (unu logic) impuls, a declarat tranzistori sunt deschise, și vice-versa VT3 este închisă. Aceasta are loc de încărcare condensator C1 circuit: o sursă de alimentare + 12 volți, emițător-colector tranzistor VT5 plus condensatorul C1, un rezistor R10, the-colector emițător tranzistor VT6, carcasa (minus sursa de alimentare de 12 volți).
La finalul generatorului de impulsuri (zero logic) toate tranzistori cu excepția tranzistor VT3 închis și vice-versa VT3 se deschide. Este pornit condensator C1, care este descărcat la condensatorul C2 prin circuit: condensatorul C1 plus tensiunea colector-emitor plus condensatorul C2, diode VD3 și VD2, R10 rezistor, condensator C1 este negativ.
Astfel, într-o perioadă a ciclului de ceas are loc o reîncărcare completă de condensatorul C1.
Dintre caracteristicile schemei:
VD1 dioda este proiectat pentru a întârzia timpul de deschidere VT4 tranzistor când un impuls pozitiv, deschiderea care apar numai după închiderea VT3 tranzistor. Acest lucru este necesar pentru a evita chei simultane deschise VT5 și VT3. În acest caz, o proprietate nu este forma ideală de impulsuri dreptunghiulare - pulseaza creștere lină și declin.
Rezistor R10 este utilizat pentru a limita de încărcare curenți și curenți decât îmbunătățește fiabilitatea sistemului de comutare, dar în același timp, are o influență substanțială asupra puterii de ieșire a invertorului. Cu o creștere a ratingului, curenții de comutare sunt reduse, ceea ce este bun, dar curentul de ieșire este redusă, în mod contrar rău. De aceea, „Seek mijlocul“ de alegerea ta!
De fapt, acest circuit poate fi utilizat pentru a crea o sursă de tensiune negativă, cu capacitate de încărcare variabilă. Pentru a obține o putere mare și eficiență ridicată este necesar ca generatorul de frecvență de repetiție a impulsurilor a fost comparabilă cu valorile C1 condensator și R10 rezistor. Optim, dacă este îndeplinită condiția: f = 1 / (2 * R10 * C1). C este prezentată în Schema Convertor cupiuri radioelements furnizează un curent de încărcare de 200 mA, cu un factor de ondulație tensiune de ieșire de până la 1,5%.
Diode VD2 și VD3 sunt proiectate pentru a reduce tensiunea de la ieșirea convertizorului. Acest lucru se datorează diferenței mici dintre tensiuni de intrare și ieșire (în aceste condiții stabilizatorul nu este pus). Fiecare dioda reduce tensiunea de ieșire de un volt, și altul volt „cădere“ tranziții de trei tranzistori VT3, VT5 și VT6 în timpul funcționării circuitului. In total aproximativ obținut - 3 volți. Prin urmare: 12 - 3 = 9 volți, ± 0,5 volți.
convertor Descrisă de tensiune pozitivă la o tensiune negativă, este colectată într-un circuit electronic complex pentru a alimenta tensiunea bipolară și -9 volți +9 douăsprezece amplificatoare operaționale IC K140UD7 generate de tensiune de + 12 volți și au arătat o fiabilitate ridicată. Prezența acestor concluzii de reglementare ICS ballansa zero, vă permite să utilizați sursa de alimentare a bipolară, cu o diferență semnificativă între tensiunea de alimentare, astfel încât tensiunea de ieșire inexactitatea de + -0.5 volți compensate prin ajustarea ballansa zero.
Cea mai bună opțiune convertor DC pe comutatoarele tranzistor și condensator comutate
Anterior circuitul invertor a fost format prin circuitul convențional de comutare dublă, dar experiența arată că este posibil de a simplifica în mod semnificativ practic nici o pierdere de performanță. Mai jos este un sistem în care tranzistorul de comutare este realizată dintr-o singură ieșire comutate condensator și al doilea terminal este comutat prin diode semiconductoare obișnuite. Când am desenat această diagramă, și apoi se colectează, am regretat că a grăbit asamblarea și utilizarea schemei anterioare. Elemente în ea mai mult, și calitatea muncii este aceeași cu cea de mai jos.
Circuitul funcționează după cum urmează:
Circuitul de intrare primește impulsuri dreptunghiulare cu o frecvență de 10 kHz.
În lipsa unei logici unul la intrarea convertorului (pauza dintre impulsuri), VT1 și VT3 tranzistor închis și deschis VT2 tranzistor. Aceasta are loc de încărcare condensatorul C1 prin Chains sursa +12 volti - tranzistor colector-emitor VT2 - condensator C1 - dioda VD1 - caz - alimentare -12 volți.
Când apare pe unitatea logică de intrare invertor și VT1 este deschis tranzistor VT3 și VT2 tranzistorul este închis. Aceasta are loc de descărcare condensatorul C1 la condensatorul C2 prin circuit: condensatorul C1 + - emitor-colector tranzistor VT3 - caz - condensator C2 - VD2 dioda - condensatorul C1.
Schema este simplu de fabricat și funcționează imediat după asamblare, fără nici o selecție de celule.
În următorul articol, ne vom uita la schema de o tensiune pozitivă la un convertoare negativ folosind un soc de încărcare. care, în comparație cu convertoare în condensator pornit are o eficiență mai mică, dar cu o cantitate minimă de elemente pentru a primi de ieșire permite curenți mari de ieșire.