Σε αυτό το άρθρο θα μιλήσουμε για το μονοπολικό προς διπολικό διαιρέτη τάσης και τα χαρακτηριστικά του. Θα μιλήσουμε επίσης για τη ρύθμιση και τη λειτουργία του.

Με την ανάπτυξη και τη διάδοση της μικροηλεκτρονικής τεχνολογίας, υπάρχει μια ολοένα και πιο επείγουσα ανάγκη να έχετε μια υψηλής ποιότητας πηγή διπολικής τάσης εξόδου στο εργαστήριο του σπιτιού σας. Αλλά μόλις οι ραδιοερασιτέχνες το αντιμετωπίσουν αυτό, αρχίζοντας να αναζητούν διάφορες επιλογές για την κατασκευή διπολικών τροφοδοτικών, μερικοί από αυτούς απογοητεύονται.

Αλλά αυτοί οι μετατροπείς δεν είναι καθολικοί· δεν είναι επίσης ικανοί να διατηρήσουν την ισότητα θετικής και αρνητικής τάσης, επομένως δεν επιτρέπουν τη χρήση τους ως διπολικά τροφοδοτικά με συνεχώς μεταβαλλόμενη ρύθμιση.

Έτσι, οι ραδιοερασιτέχνες έρχονται αντιμέτωποι με μια επιλογή: είτε απλό κύκλωμα«σταθερή» διπολική τάση, ή υψηλής ποιότητας, αλλά πολύπλοκο κύκλωμαΟΙΚΟΔΟΜΙΚΟ ΤΕΤΡΑΓΩΝΟ διπολικό τροφοδοτικό.

Σας προσφέρω μια άλλη, και κατά τη γνώμη μου, την υψηλότερης ποιότητας λύση στο πρόβλημα - μια ειδική προσάρτηση στο υπάρχον μονοπολικό τροφοδοτικό σας, που «διαιρεί» το μονοπολικό σταθερή πίεσησε δύο - θετικά και αρνητικά. Ο μόνος περιορισμός στη χρήση της συσκευής είναι η αδυναμία χρήσης της με μια πηγή ρεύματος της οποίας η συν ή πλην ισχύς βρίσκεται στο ίδιο έδαφος με το φορτίο. Για παράδειγμα - από μπαταρίααυτοκίνητο. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η συσκευή "δημιουργεί" τη δική της "μάζα". Αλλά η ανάγκη να εργαστείτε σε αυτήν τη λειτουργία είναι τόσο ασήμαντη που μπορείτε να αγνοήσετε αυτό το μειονέκτημα.

Χαρακτηριστικά ενός μονοπολικού προς διπολικό διαιρέτη τάσης:

Ο παρουσιαζόμενος διαιρέτης τάσης μπορεί να συνδεθεί με οποιαδήποτε μονοπολική μονάδα τάσης στην περιοχή από 7 έως 30 βολτ. Σε αυτή την περίπτωση, η διπολική τάση εξόδου θα είναι από 3 έως 14,5 βολτ.

Κατά τη λειτουργία, το διαχωριστικό δεν υποβαθμίζει τις παραμέτρους και τα χαρακτηριστικά του μονοπολικού τροφοδοτικού σας. Το οποίο είναι πολύ σημαντικό.

Ο διαχωριστής παρέχει διπολική ισχύ σε μη ισορροπημένο φορτίο με ρεύμα έως και 10 αμπέρ για κάθε τάση (τόσο θετική όσο και αρνητική). Με άλλα λόγια, εάν υπάρχει φορτίο στο θετικό κύκλωμα με κατανάλωση ρεύματος 10 αμπέρ και στο αρνητικό κύκλωμα 0,1 αμπέρ, τότε οι θετικές και αρνητικές τάσεις δεν θα διαφέρουν περισσότερο από 0,01 βολτ.

Η διπολική τάση εξόδου ρυθμίζεται στο ίδιο το μονοπολικό τροφοδοτικό. Επομένως, εάν το τροφοδοτικό σας δεν έχει αυτή τη ρύθμιση, τότε τάση εξόδουδεν θα ρυθμιστεί.

Ο παρουσιαζόμενος μονοπολικός διαιρέτης τάσης δοκιμάστηκε με μια γενική σταθεροποιημένη μονάδα τροφοδοσίας που είχα αναπτύξει προηγουμένως. Έδειξε εξαιρετικές ιδιότητες. Εφόσον το τροφοδοτικό μου παρήγαγε τάση έως και 26 βολτ, οι τάσεις εξόδου κυμαίνονταν από 3 έως +- 12,3 βολτ. Μετά τη σύνδεση πρόσθετων στροφών της δευτερεύουσας περιέλιξης του μετασχηματιστή ισχύος στο γενικό κύκλωμα σταθεροποιημένης τροφοδοσίας ισχύος σε σταθεροποιημένη τάση εξόδου 32 βολτ, οι τάσεις εξόδου του διαχωριστή κυμαίνονταν από 3 έως +- 15,2 βολτ. Το αυτόματο σύστημα προστασίας από υπερφόρτωση λειτουργεί επίσης αξιόπιστα.

;Η συσκευή διαθέτει προσαρμοστικό κύκλωμα για παρακολούθηση και ρύθμιση της ισότητας των τάσεων εξόδου, ανεξάρτητα από πιθανές αλλαγές στο πλάτος και το φορτίο τους.

Το σχηματικό διάγραμμα φαίνεται στο σχήμα.

Λειτουργία μονοπολικού διαιρέτη τάσης

Ο λειτουργικός ενισχυτής DA1 μετρά τη διαφορά τάσης στο μέσο του διαιρέτη τάσης R1 - R2, R3 με την τάση στη «θήκη» και αντιδρά στη διαφορά τους αυξάνοντας ή μειώνοντας την τάση εξόδου.

Όταν παρέχεται ρεύμα στη συσκευή, οι πυκνωτές C1 και C2 φορτίζονται κατά μήκος της διαδρομής "+" του τροφοδοτικού, ο πυκνωτής C1, ο πυκνωτής C2, "-" του τροφοδοτικού. Έτσι, κάθε πυκνωτής θα φορτίζεται με τη μισή τάση εισόδου. Αυτές οι τάσεις θα βρίσκονται στην έξοδο της συσκευής. Αλλά αυτό θα παρατηρηθεί κάτω από ένα ισορροπημένο φορτίο.

Εξετάστε την περίπτωση όταν συνδέεται ένα μη ισορροπημένο φορτίο στη συσκευή - για παράδειγμα, η αντίσταση φορτίου στο κύκλωμα θετικής τάσης εξόδου είναι πολύ μικρότερη από την αντίσταση φορτίου που συνδέεται στο κύκλωμα αρνητικής τάσης εξόδου. Δεδομένου ότι ένα κύκλωμα φορτίου είναι συνδεδεμένο παράλληλα με τον πυκνωτή C1 - δίοδος VD1 και αντίσταση χαμηλού φορτίου, το φορτίο του πυκνωτή C2 θα περάσει όχι μόνο μέσω του C1, αλλά και μέσω ενός κυκλώματος παράλληλου με αυτό - δίοδος VD1, αντίσταση χαμηλού φορτίου. Αυτό θα αναγκάσει τον πυκνωτή C2 να φορτιστεί με υψηλότερη τάση από τον πυκνωτή C1, κάτι που με τη σειρά του θα κάνει τη θετική τάση εξόδου να είναι μικρότερη από την αρνητική. Στο σώμα της συσκευής, η τάση θα αυξηθεί σε δυναμικό σε σχέση με το μέσο των αντιστάσεων R1 - R2, R3, όπου το δυναμικό είναι ίσο με το ήμισυ της τάσης εισόδου. Αυτό θα οδηγήσει στην εμφάνιση αρνητικής τάσης στην έξοδο του λειτουργικού ενισχυτή σε σχέση με το σώμα της συσκευής. Και όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά δυναμικού στην είσοδο του λειτουργικού ενισχυτή, τόσο μεγαλύτερη είναι η αρνητική τάση. Ως αποτέλεσμα της αρνητικής τάσης στην έξοδο op-amp, τα τρανζίστορ VT3 και VT4 θα ανοίξουν και, όπως το κύκλωμα «δίοδος VD1, χαμηλή αντίσταση φορτίου» στο θετικό κύκλωμα, θα δημιουργήσουν μια επίδραση διακλάδωσης στον πυκνωτή C2 στο αρνητικό κύκλωμα . Αυτό με τη σειρά του θα οδηγήσει σε εξισορρόπηση των ρευμάτων στα θετικά και αρνητικά κυκλώματα και θα εξισώσει τις τάσεις εξόδου. Εάν το φορτίο της συσκευής είναι μη ισορροπημένο προς την αρνητική τάση, ανοίγουν τα τρανζίστορ VT1 και VT2.

Έτσι, λόγω του κυκλώματος αυτόματου ελέγχου του «μηδενικού» δυναμικού, εξισορροπείται στη «μέση κατάσταση» μεταξύ του συν και του πλην της παροχής.

Λεπτομέριες.

Τα μικροκυκλώματα K140UD6, K140UD7, K140UD601, K140UD701 μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως λειτουργικός ενισχυτής.

Αντιστάσεις R8 - R15 - για την εξίσωση των ρευμάτων εκπομπών των τρανζίστορ και τον περιορισμό των υπερτάσεών τους στις ροπές μεταγωγής.

Οι δίοδοι VD1 και VD2 έχουν σχεδιαστεί για να εμποδίζουν τα τρανζίστορ να διακλαδίζουν τα κυκλώματα φορτίου της συσκευής.

Τα τρανζίστορ εγκαθίστανται σε ψύκτρες επαρκούς μεγέθους. Το μέγεθος των ψυκτών καθορίζεται μόνο από το πόσο μη ισορροπημένο θα είναι το φορτίο. Όσο πιο ανισόρροπο, τόσο μεγαλύτερη είναι η περιοχή του ψυγείου.

Ρύθμιση μονοπολικού διαιρέτη τάσης.

Ένα σωστά συναρμολογημένο κύκλωμα αρχίζει να λειτουργεί αμέσως. Η αντίσταση R3 έχει σχεδιαστεί για να ορίζει ίσες διπολικές τάσεις εξόδου. Είναι πιο βολικό να το ρυθμίσετε σε έναν παλμογράφο διπλής δέσμης συνδέοντας τις διπολικές εξόδους της συσκευής στις εισόδους του παλμογράφου και ενεργοποιώντας τη λειτουργία αμοιβαίας αφαίρεσης σημάτων. Περιστρέφοντας την υποδοχή του ποτενσιόμετρου, ρυθμίζεται η μέγιστη αφαίρεση σήματος. Εάν εμφανιστούν «παλμοί» της τάσης εξόδου ως αποτέλεσμα διέγερσης και αυτοπαραγωγής, είναι απαραίτητο να μειωθεί η τιμή της αντίστασης R5, αυξάνοντας παράλληλα την αρνητική ανάδραση.

Το μικροκύκλωμα K140UD7 περιορίζεται στην παροχή ρεύματος στα 15 βολτ στον "βραχίονα", επομένως για να αποκτήσετε υψηλές τάσεις εξόδου είναι απαραίτητο να συνδέσετε την τροφοδοσία στους ακροδέκτες 4 και 7 μέσω "πρόσθετων" διόδων zener, αλλά ταυτόχρονα και το χαμηλότερο επίπεδο Οι τάσεις εξόδου θα αυξηθούν επίσης.

Αυτό το μικροκύκλωμα παρέχει τη δυνατότητα ρύθμισης της μηδενικής ισορροπίας χρησιμοποιώντας μια εξωτερική αντίσταση κοπής. Όταν αλλάξει η τάση τροφοδοσίας, πρέπει να ρυθμιστεί, ώστε να μην το χρησιμοποιούμε στο κύκλωμά μας.

Λόγω της μη τυποποιημένης φύσης της λύσης, η συσκευή που έχει σχεδιαστεί για τη λήψη διπολικής τάσης από μονοπολική είναι μοναδική. Όσον αφορά την απλότητα και την αξιοπιστία του κυκλώματος, αυτό είναι το μεγαλύτερο Ο καλύτερος τρόποςλήψη διπολικής ισχύος.

Δεν έχει κάθε ραδιοερασιτέχνης την ευκαιρία να αποκτήσει ένα κατάλληλο ανταλλακτικό, επομένως πρέπει να ξέρετε τι μπορεί να το αντικαταστήσει. Γνώση ηλεκτρονικών κυκλωμάτων έρχεται στη διάσωση. Δίνεται, ως παράδειγμα, ένα απλό κύκλωμα διπολικής τροφοδοσίας με χρήση διόδων zener, το οποίο επεξηγεί καλά την αρχή της απόκτησης διπολικής ισχύος από μονοπολική ισχύ.

Απλό διπολικό κύκλωμα τροφοδοσίας:

Μπορεί να είναι δύσκολο για έναν αρχάριο ραδιοερασιτέχνη να βρει έναν κατάλληλο μετασχηματιστή για τροφοδοτικά, κυκλώματα ενισχυτών ή άλλα κυκλώματα που απαιτούν διπολική ισχύ. Δίνεται ένα παράδειγμα ενός κλασικού σχεδίου για τη λήψη διπολικής τροφοδοσίας από μονοπολικό. Θα πρέπει να σημειωθεί αμέσως ότι δεν προσπάθησα να εκτελέσω αυτό το κύκλωμα, αλλά το ανέφερα επειδή η λύση που χρησιμοποιήθηκε είναι αρκετά πρωτότυπη και εύκολη στην εφαρμογή (θα πρέπει να επιλέξετε μόνοι σας τις τιμές των στοιχείων).

Εικόνα Νο. 1 – Διάγραμμα Διπολικής τροφοδοσίας

Αυτό είναι ένα αρκετά απλό κύκλωμα, καθιστά δυνατή τη λήψη θετικών και αρνητικών πόλων ισχύος από έναν μετασχηματιστή με μόνο ένα δευτερεύον τύλιγμα (ένας ανορθωτής γέφυρας πλήρους κύματος ή από μια μονοπολική πηγή ισχύος). Η λύση είναι αρκετά απλή, δύο δίοδοι zener σε ένα ζευγάρι παρέχουν διαχωρισμό τάσης, χρειάζεται μόνο να γειώσετε το κεντρικό τους σημείο (ο πυκνωτής που λειτουργεί ως φίλτρο δεν πρέπει να γειώνεται). Το σχέδιο είναι εύκολο στην εφαρμογή, φθηνό και προσβάσιμο, αν και έχει τα μειονεκτήματά του.

Σε αυτό το άρθρο θα μιλήσουμε για το μονοπολικό προς διπολικό διαιρέτη τάσης και τα χαρακτηριστικά του. Θα μιλήσουμε επίσης για τη ρύθμιση και τη λειτουργία του.

Με την ανάπτυξη και τη διάδοση της μικροηλεκτρονικής τεχνολογίας, υπάρχει μια ολοένα και πιο επείγουσα ανάγκη να έχετε μια υψηλής ποιότητας πηγή διπολικής τάσης εξόδου στο εργαστήριο του σπιτιού σας. Αλλά μόλις οι ραδιοερασιτέχνες το αντιμετωπίσουν αυτό, αρχίζοντας να αναζητούν διάφορες επιλογές για την κατασκευή διπολικών τροφοδοτικών, μερικοί από αυτούς απογοητεύονται.

Αλλά αυτοί οι μετατροπείς δεν είναι καθολικοί· δεν είναι επίσης ικανοί να διατηρήσουν την ισότητα θετικής και αρνητικής τάσης, επομένως δεν επιτρέπουν τη χρήση τους ως διπολικά τροφοδοτικά με συνεχώς μεταβαλλόμενη ρύθμιση.

Έτσι, οι ραδιοερασιτέχνες έρχονται αντιμέτωποι με μια επιλογή: είτε ένα απλό «σταθερό» διπολικό κύκλωμα τάσης ή ένα υψηλής ποιότητας, αλλά πολύπλοκο διπολικό κύκλωμα τροφοδοσίας.

Σας προσφέρω μια άλλη, και κατά τη γνώμη μου, την υψηλότερης ποιότητας λύση στο πρόβλημα - μια ειδική προσάρτηση στην υπάρχουσα μονοπολική τροφοδοσία σας, η οποία "διαιρεί" τη μονοπολική τάση DC σε δύο - θετική και αρνητική. Ο μόνος περιορισμός στη χρήση της συσκευής είναι η αδυναμία χρήσης της με μια πηγή ρεύματος της οποίας η συν ή πλην ισχύς βρίσκεται στο ίδιο έδαφος με το φορτίο. Για παράδειγμα, από μπαταρία αυτοκινήτου. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η συσκευή "δημιουργεί" τη δική της "μάζα". Αλλά η ανάγκη να εργαστείτε σε αυτήν τη λειτουργία είναι τόσο ασήμαντη που μπορείτε να αγνοήσετε αυτό το μειονέκτημα.

Χαρακτηριστικά ενός μονοπολικού προς διπολικό διαιρέτη τάσης:

Ο παρουσιαζόμενος διαιρέτης τάσης μπορεί να συνδεθεί με οποιαδήποτε μονοπολική μονάδα τάσης στην περιοχή από 7 έως 30 βολτ. Σε αυτή την περίπτωση, η διπολική τάση εξόδου θα είναι από 3 έως 14,5 βολτ.

Κατά τη λειτουργία, το διαχωριστικό δεν υποβαθμίζει τις παραμέτρους και τα χαρακτηριστικά του μονοπολικού τροφοδοτικού σας. Το οποίο είναι πολύ σημαντικό.

Ο διαχωριστής παρέχει διπολική ισχύ σε μη ισορροπημένο φορτίο με ρεύμα έως και 10 αμπέρ για κάθε τάση (τόσο θετική όσο και αρνητική). Με άλλα λόγια, εάν υπάρχει φορτίο στο θετικό κύκλωμα με κατανάλωση ρεύματος 10 αμπέρ και στο αρνητικό κύκλωμα 0,1 αμπέρ, τότε οι θετικές και αρνητικές τάσεις δεν θα διαφέρουν περισσότερο από 0,01 βολτ.

Η διπολική τάση εξόδου ρυθμίζεται στο ίδιο το μονοπολικό τροφοδοτικό. Επομένως, εάν το τροφοδοτικό σας δεν έχει αυτή τη ρύθμιση, τότε η τάση εξόδου δεν θα ρυθμιστεί.

Ο παρουσιαζόμενος μονοπολικός διαιρέτης τάσης δοκιμάστηκε με μια γενική σταθεροποιημένη μονάδα τροφοδοσίας που είχα αναπτύξει προηγουμένως. Έδειξε εξαιρετικές ιδιότητες. Εφόσον το τροφοδοτικό μου παρήγαγε τάση έως και 26 βολτ, οι τάσεις εξόδου κυμαίνονταν από 3 έως +- 12,3 βολτ. Μετά τη σύνδεση πρόσθετων στροφών της δευτερεύουσας περιέλιξης του μετασχηματιστή ισχύος στο γενικό κύκλωμα σταθεροποιημένης τροφοδοσίας ισχύος σε σταθεροποιημένη τάση εξόδου 32 βολτ, οι τάσεις εξόδου του διαχωριστή κυμαίνονταν από 3 έως +- 15,2 βολτ. Το αυτόματο σύστημα προστασίας από υπερφόρτωση λειτουργεί επίσης αξιόπιστα.

;Η συσκευή διαθέτει προσαρμοστικό κύκλωμα για παρακολούθηση και ρύθμιση της ισότητας των τάσεων εξόδου, ανεξάρτητα από πιθανές αλλαγές στο πλάτος και το φορτίο τους.

Το σχηματικό διάγραμμα φαίνεται στο σχήμα.

Λειτουργία μονοπολικού διαιρέτη τάσης

Ο λειτουργικός ενισχυτής DA1 μετρά τη διαφορά τάσης στο μέσο του διαιρέτη τάσης R1 - R2, R3 με την τάση στη «θήκη» και αντιδρά στη διαφορά τους αυξάνοντας ή μειώνοντας την τάση εξόδου.

Όταν παρέχεται ρεύμα στη συσκευή, οι πυκνωτές C1 και C2 φορτίζονται κατά μήκος της διαδρομής "+" του τροφοδοτικού, ο πυκνωτής C1, ο πυκνωτής C2, "-" του τροφοδοτικού. Έτσι, κάθε πυκνωτής θα φορτίζεται με τη μισή τάση εισόδου. Αυτές οι τάσεις θα βρίσκονται στην έξοδο της συσκευής. Αλλά αυτό θα παρατηρηθεί κάτω από ένα ισορροπημένο φορτίο.

Εξετάστε την περίπτωση όταν συνδέεται ένα μη ισορροπημένο φορτίο στη συσκευή - για παράδειγμα, η αντίσταση φορτίου στο κύκλωμα θετικής τάσης εξόδου είναι πολύ μικρότερη από την αντίσταση φορτίου που συνδέεται στο κύκλωμα αρνητικής τάσης εξόδου. Δεδομένου ότι ένα κύκλωμα φορτίου είναι συνδεδεμένο παράλληλα με τον πυκνωτή C1 - δίοδος VD1 και αντίσταση χαμηλού φορτίου, το φορτίο του πυκνωτή C2 θα περάσει όχι μόνο μέσω του C1, αλλά και μέσω ενός κυκλώματος παράλληλου με αυτό - δίοδος VD1, αντίσταση χαμηλού φορτίου. Αυτό θα αναγκάσει τον πυκνωτή C2 να φορτιστεί με υψηλότερη τάση από τον πυκνωτή C1, κάτι που με τη σειρά του θα κάνει τη θετική τάση εξόδου να είναι μικρότερη από την αρνητική. Στο σώμα της συσκευής, η τάση θα αυξηθεί σε δυναμικό σε σχέση με το μέσο των αντιστάσεων R1 - R2, R3, όπου το δυναμικό είναι ίσο με το ήμισυ της τάσης εισόδου. Αυτό θα οδηγήσει στην εμφάνιση αρνητικής τάσης στην έξοδο του λειτουργικού ενισχυτή σε σχέση με το σώμα της συσκευής. Και όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά δυναμικού στην είσοδο του λειτουργικού ενισχυτή, τόσο μεγαλύτερη είναι η αρνητική τάση. Ως αποτέλεσμα της αρνητικής τάσης στην έξοδο op-amp, τα τρανζίστορ VT3 και VT4 θα ανοίξουν και, όπως το κύκλωμα «δίοδος VD1, χαμηλή αντίσταση φορτίου» στο θετικό κύκλωμα, θα δημιουργήσουν μια επίδραση διακλάδωσης στον πυκνωτή C2 στο αρνητικό κύκλωμα . Αυτό με τη σειρά του θα οδηγήσει σε εξισορρόπηση των ρευμάτων στα θετικά και αρνητικά κυκλώματα και θα εξισώσει τις τάσεις εξόδου. Εάν το φορτίο της συσκευής είναι μη ισορροπημένο προς την αρνητική τάση, ανοίγουν τα τρανζίστορ VT1 και VT2.

Έτσι, λόγω του κυκλώματος αυτόματου ελέγχου του «μηδενικού» δυναμικού, εξισορροπείται στη «μέση κατάσταση» μεταξύ του συν και του πλην της παροχής.

Λεπτομέριες.

Τα μικροκυκλώματα K140UD6, K140UD7, K140UD601, K140UD701 μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως λειτουργικός ενισχυτής.

Αντιστάσεις R8 - R15 - για την εξίσωση των ρευμάτων εκπομπών των τρανζίστορ και τον περιορισμό των υπερτάσεών τους στις ροπές μεταγωγής.

Οι δίοδοι VD1 και VD2 έχουν σχεδιαστεί για να εμποδίζουν τα τρανζίστορ να διακλαδίζουν τα κυκλώματα φορτίου της συσκευής.

Τα τρανζίστορ εγκαθίστανται σε ψύκτρες επαρκούς μεγέθους. Το μέγεθος των ψυκτών καθορίζεται μόνο από το πόσο μη ισορροπημένο θα είναι το φορτίο. Όσο πιο ανισόρροπο, τόσο μεγαλύτερη είναι η περιοχή του ψυγείου.

Ρύθμιση μονοπολικού διαιρέτη τάσης.

Ένα σωστά συναρμολογημένο κύκλωμα αρχίζει να λειτουργεί αμέσως. Η αντίσταση R3 έχει σχεδιαστεί για να ορίζει ίσες διπολικές τάσεις εξόδου. Είναι πιο βολικό να το ρυθμίσετε σε έναν παλμογράφο διπλής δέσμης συνδέοντας τις διπολικές εξόδους της συσκευής στις εισόδους του παλμογράφου και ενεργοποιώντας τη λειτουργία αμοιβαίας αφαίρεσης σημάτων. Περιστρέφοντας την υποδοχή του ποτενσιόμετρου, ρυθμίζεται η μέγιστη αφαίρεση σήματος. Εάν εμφανιστούν «παλμοί» της τάσης εξόδου ως αποτέλεσμα διέγερσης και αυτοπαραγωγής, είναι απαραίτητο να μειωθεί η τιμή της αντίστασης R5, αυξάνοντας παράλληλα την αρνητική ανάδραση.

Το μικροκύκλωμα K140UD7 περιορίζεται στην παροχή ρεύματος στα 15 βολτ στον "βραχίονα", επομένως για να αποκτήσετε υψηλές τάσεις εξόδου είναι απαραίτητο να συνδέσετε την τροφοδοσία στους ακροδέκτες 4 και 7 μέσω "πρόσθετων" διόδων zener, αλλά ταυτόχρονα και το χαμηλότερο επίπεδο Οι τάσεις εξόδου θα αυξηθούν επίσης.

Αυτό το μικροκύκλωμα παρέχει τη δυνατότητα ρύθμισης της μηδενικής ισορροπίας χρησιμοποιώντας μια εξωτερική αντίσταση κοπής. Όταν αλλάξει η τάση τροφοδοσίας, πρέπει να ρυθμιστεί, ώστε να μην το χρησιμοποιούμε στο κύκλωμά μας.

Λόγω της μη τυποποιημένης φύσης της λύσης, η συσκευή που έχει σχεδιαστεί για τη λήψη διπολικής τάσης από μονοπολική είναι μοναδική. Λόγω της απλότητας και της αξιοπιστίας του κυκλώματος, αυτός είναι ο καλύτερος τρόπος για να αποκτήσετε διπολική ισχύ.

Συχνά, τα διπολικά τροφοδοτικά έχουν σταθερή τάση εξόδου. Η επιθυμία κατασκευής ενός ρυθμιζόμενου από ένα μη ρυθμισμένο διπολικό τροφοδοτικό με χαμηλό κόστος συνήθως δεν οδηγεί σε τίποτα καλό, καθώς αυτό οδηγεί σε ανισορροπία των τάσεων εξόδου (σε πλάτος) αντίθετων πολικοτήτων. Για να εφαρμοστεί αυτή η επιλογή, είναι απαραίτητο να «βαρύνει» σημαντικά το σχήμα.

Υπάρχει επίσης μια επιλογή όταν μια ηλεκτρονική μονάδα προστίθεται σε μια μονοπολική παροχή ρεύματος, η οποία παράγει αρνητική τάση από μια θετική. Αλλά αυτή η έκδοση μιας διπολικής πηγής έχει επίσης μια ανισορροπία αντίθετων τάσεων και δεν επιτρέπει τη χρήση σε τροφοδοτικά με συνεχώς μεταβαλλόμενη τάση εξόδου.

Αυτό το άρθρο παρέχει μια άλλη αρχική έκδοση διπολική ισχύς από μονοπολικήέχοντας το δικαίωμα ύπαρξης. Αυτό είναι ένα πρόθεμα - ενσωματωμένο τελεστικος ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ LM358, σε ένα συμβατικό μονοπολικό τροφοδοτικό, το οποίο σας επιτρέπει να αποκτήσετε πλήρη διπολική τάση εξόδου.

Οποιοδήποτε τροφοδοτικό με τάση 7...30 βολτ μπορεί να λειτουργήσει ως πηγή τάσης εισόδου και η τάση εξόδου θα είναι 3...14,5 βολτ.

Κατά τη λειτουργία, αυτός ο διαχωριστής δεν παραμορφώνει τις παραμέτρους εξόδου ενός μονοπολικού τροφοδοτικού. Αυτό το εξάρτημα διαχωριστή μπορεί να αντέξει φορτίο έως και 10 αμπέρ χωρίς να παραμορφώνει την τάση, τόσο στα θετικά όσο και στα αρνητικά κανάλια. Για παράδειγμα, εάν ένα φορτίο με κατανάλωση ρεύματος 9 αμπέρ είναι συνδεδεμένο στο αρνητικό κύκλωμα μιας διπολικής πηγής ισχύος και 0,2 αμπέρ στο θετικό κύκλωμα, τότε η διαφορά μεταξύ της αρνητικής και της θετικής τάσης θα είναι μικρότερη από 0,01 βολτ.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι μόνο η παρουσία ενός ρυθμιστή σε μια μονοπολική παροχή ρεύματος μπορεί να εξασφαλίσει μια αλλαγή στην έξοδο σε μια διπολική, διαφορετικά η προσαρμογή θα είναι αδύνατη.

Περιγραφή της προσάρτησης-διαιρέτης μονοπολικής τάσης σε διπολική

(DA1) μετρά τη διαφορά δυναμικού μεταξύ του κοινού καλωδίου και του μεσαίου σημείου του διαιρέτη τάσης που συναρμολογείται στις αντιστάσεις R1, R2, R3. Όταν αυτή η διαφορά αλλάζει, ο οπ-ενισχυτής LM358 οδηγεί σε σταθεροποίηση της τάσης εξόδου, μείωση ή αύξηση της.

Όταν εφαρμόζεται τάση εισόδου στο κύκλωμα, οι πυκνωτές C1 και C2 φορτίζονται στο μισό της τάσης τροφοδοσίας. Με ένα ισορροπημένο φορτίο, αυτές οι τάσεις θα είναι η τάση εξόδου ενός διπολικού τροφοδοτικού.

Τώρα ας αναλύσουμε την κατάσταση όταν ένα μη ισορροπημένο φορτίο συνδέεται στην έξοδο ενός διπολικού τροφοδοτικού, για παράδειγμα, η αντίσταση φορτίου στο θετικό κύκλωμα είναι σημαντικά χαμηλότερη από την αντίσταση φορτίου που συνδέεται στο αρνητικό κύκλωμα.

Εφόσον ένα φορτίο είναι συνδεδεμένο παράλληλα με τον πυκνωτή C1 (δίοδος VD1 και αντίσταση μικρού φορτίου), ο πυκνωτής C2 θα φορτιστεί τόσο μέσω του πυκνωτή C1 όσο και μέσω του προαναφερθέντος κυκλώματος (δίοδος VD1 και αντίσταση μικρού φορτίου).

Για το λόγο αυτό, ο πυκνωτής C2 θα φορτιστεί με υψηλότερη τάση από τον πυκνωτή C1, και αυτό θα οδηγήσει στο γεγονός ότι η αρνητική τάση θα είναι υψηλότερη από τη θετική. Στο κοινό καλώδιο, η τάση θα αυξηθεί σε σχέση με το μέσο του διαιρέτη τάσης R1, R2, R3, όπου η τάση είναι 50% της εισόδου.

Αυτό συμβάλλει στην εμφάνιση αρνητικής τάσης στην έξοδο του op-amp LM358 σε σχέση με το κοινό καλώδιο. Ως αποτέλεσμα, τα τρανζίστορ VT2 και VT4 ανοίγουν και, παρόμοια με το ηλεκτρικό κύκλωμα "δίοδος VD1, μικρή αντίσταση φορτίου" στο θετικό ηλεκτρικό κύκλωμα, παρακάμπτει την χωρητικότητα C2 στο αρνητικό κύκλωμα, γεγονός που οδηγεί σε ισορροπία των ρευμάτων και των δύο κυκλωμάτων ( ΘΕΤΙΚΟ και ΑΡΝΗΤΙΚΟ)

Ομοίως, τα τρανζίστορ VT1, VT3 θα ανοίξουν εάν υπάρχει ανισορροπία φορτίου προς αρνητική τάση.

Στην εποχή των φορητών ηλεκτρονικών, το θέμα της τροφοδοσίας φορητών συσκευών γίνεται όλο και πιο πιεστικό. Ιδιαίτερα δύσκολη είναι η διπολική τάση τροφοδοσίας που απαιτείται, για παράδειγμα, σε έναν φορητό ενισχυτή ακουστικών. Η σημερινή ανάπτυξη των ηλεκτρονικών καθιστά δυνατή την υπέρβαση αυτό το πρόβλημα. Ας δούμε πώς να φτιάξετε διπολικό τροφοδοτικό από μονοπολικό στο τσιπ TPS65133.

Επιλογές διπολικής ισχύος για φορητή συσκευή

Φυσικά, για διπολική τροφοδοσία σε φορητή συσκευή, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε δύο μπαταρίες. Αυτό όμως θα οδηγήσει σε πρόσθετες δυσκολίες στη φόρτισή τους, καθώς και σε ανισορροπία των βραχιόνων καθώς γερνούν οι μπαταρίες.

Μια πιο προηγμένη επιλογή για την παραγωγή διπολικής ισχύος από μονοπολική είναι η χρήση ή οποιοδήποτε άλλο. Αλλά και εδώ υπάρχει ένα πρόβλημα. Όταν η μπαταρία αποφορτιστεί, μετά τη θετική τάση, θα πέσει και η αρνητική τάση. Εκείνοι. με φορτισμένη μπαταρία η ισχύς θα είναι ±4,2 και με αποφορτισμένη μπαταρία ±3 V ή ακόμα λιγότερο.

Και εδώ οι μετατροπείς SEPIC έρχονται στη διάσωση. Δεν θα εμβαθύνουμε στη θεωρία της διαδικασίας μετασχηματισμού - αυτό είναι το θέμα ενός ξεχωριστού άρθρου. Προς το παρόν, ας δούμε τον μετατροπέα τάσης μονοπολικού σε διπολικό στο TPS65133.

Διπολικό τροφοδοτικό από μονοπολικό στο τσιπ TPS65133

Το κύριο πλεονέκτημα αυτού του μετατροπέα είναι ότι η τάση εξόδου είναι ± 5 V ανεξάρτητα από την τάση εισόδου, η οποία μπορεί να είναι από 2,9 έως 5 βολτ (μπορεί να τροφοδοτηθεί έως και 6 βολτ). Εκείνοι. Το μικροκύκλωμα έχει σχεδιαστεί για άμεση χρήση με μπαταρίες 3,6 volt. Κανείς όμως δεν απαγορεύει την τροφοδοσία του από USB ή τροφοδοτικό.

Η συχνότητα μετατροπής εδώ είναι 1,7 MHz. Για συσκευές ήχου αυτό είναι εξαιρετική επιλογή. Ταυτόχρονα, η λειτουργία δεν απαιτεί τη χρήση μετασχηματιστών, οι οποίοι χρειάζονται στους περισσότερους μετατροπείς SEPIC. Η μετατροπή απαιτεί μόνο επαγωγή η οποία, λόγω της τόσο υψηλής συχνότητας, είναι αρκετά μικρή.

Το κύκλωμα του μετατροπέα μονοπολικής σε διπολική τάση στο TPS65133 έχει ως εξής:

Συνιστάται η εγκατάσταση πυκνωτών τανταλίου. Θα ήταν επίσης καλή ιδέα να εγκαταστήσετε επιπλέον πυκνωτές 0,1 µF για να φιλτράρετε τις παρεμβολές ραδιοσυχνοτήτων.

Όσο για μια τέτοια παράμετρο όπως το ρεύμα εξόδου, όλα είναι πολύ καλά εδώ. Το ρεύμα εξόδου μπορεί να φτάσει τα 250 mA ανά βραχίονα. Ο κατασκευαστής ισχυρίζεται ότι με ρεύμα εξόδου από 50 έως 200 mA, η απόδοση του μετατροπέα υπερβαίνει το 90%, που είναι ένας πολύ καλός δείκτης για χρήση σε φορητό εξοπλισμό.

Πετάξτε στην αλοιφή

Παρά όλα τα προφανή πλεονεκτήματα, το μεγαλύτερο μειονέκτημα αυτού του μικροκυκλώματος είναι το περίβλημά του. Το μικροκύκλωμα παράγεται μόνο σε συσκευασία σχεδιασμένη για αναρτημένο στην επιφάνεια, διαστάσεις 3x3 mm. Οι διαστάσεις των επαφών είναι 0,6x0,2 mm και η απόσταση μεταξύ τους είναι 0,25 mm.

Η κατασκευή ενός πίνακα με τέτοιες επαφές στο σπίτι δεν είναι η πιο εύκολη δουλειά. Μπορείτε να κάνετε τη ζωή σας πιο εύκολη εάν αγοράσετε μια έτοιμη μονάδα με συγκολλημένο τσιπ και καλωδίωση.

Γενικά, το TPS65133 δεν είναι το μόνο. Στην ίδια σειρά υπάρχουν τα TPS65130 TPS65131, TPS65132, TPS65135….. Ωστόσο, είτε τα χαρακτηριστικά τους είναι λιγότερο ενδιαφέροντα, είτε η περίπτωση είναι ακόμα χειρότερη.

Θα ήμουν πολύ ευγνώμων σε όποιον μπορεί να προτείνει μικροκυκλώματα με παρόμοια χαρακτηριστικά. Σας περιμένω στα σχόλια

Το υλικό ετοιμάστηκε αποκλειστικά για το site