Cómo hacer un suministro dual de + -12V desde un SMPS de 24V

La primera idea no funcionará en absoluto.

Su segunda idea funcionará, pero muchos OP-Amps no entregarán más de unos pocos mA en su salida, lo que limita la corriente que su circuito puede extraer de la tierra virtual. Hay Power-OP-Amps disponibles que pueden proporcionar hasta unos pocos amperios, pero si no puede obtener uno, puede usar un par de transistores PNP / NPN para aumentar la corriente de salida:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

El OP-Amp se encargará de estabilizar la salida para que coincida con el voltaje establecido por el divisor de voltaje de entrada. Tenga cuidado con las cargas capacitivas, como observó Spehro en su respuesta.

Estaría mejor usando dos suministros de 12V, pero si insiste ...

# 1 no funcionará.

# 2 (dada la información muy limitada que ha proporcionado) puede requerir que el amplificador operacional disipe hasta 600 mW y la estabilidad probablemente sea un problema con las cargas capacitivas. Hay chips dedicados para separar rieles que toman seriamente la estabilidad, pero no son partes de jellybean y, por ejemplo, TLE2426 no puede manejar la disipación o la corriente involucrada.

Le sugiero algo más como esto (asumiendo que tiene energía de sobra en su suministro de 12V:

EstoutilizaunubicuoreguladordederivaciónTL431ylopotenciaconuntransistordepotenciaPNPgenérico.

Lacombinaciónescomounzenerdepotenciadeprecisión.Osimplementeuseunzenercomosemuestraacontinuación.EstablecerVo=12V.

Entoncesusaestecircuito:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Tenga en cuenta que si carga excesivamente el GND a -V, el voltaje de + V a GND aumentará hasta 24V. Por lo general, eso es aceptable, pero tenga cuidado con la tensión nominal del condensador, etc. Puede agregar un zener de voltaje más alto (por ejemplo, 14 V) a través de R1 como medida preventiva. R1 disipará menos de 1W, en condiciones normales, pero el zener podría disipar tanto como 1.3W si 50mA fluyen de + V a GND y no hay corriente correspondiente de GND a -V.

Podrías usar dos zeners de 6.2V 1W en serie, por ejemplo. Mantenga los cables cortos, conéctelos a un área de PCB y manténgalos separados para que funcionen más fríos.

Teniendo en cuenta su deseo de obtener la menor potencia posible, y me doy cuenta de que este problema común rara vez se aborda de esta manera. Se me ocurrió una solución de conmutación auto-oscilante solo por diversión.

Como con cualquier conmutador, se deben considerar las emisiones / ondulaciones de un solo tono (alrededor de 20 kHz con estos valores). Pero si hay una corriente de tierra significativa, dudo que pueda ser mucho más eficiente (un conmutador más formal con un oscilador separado puede ser más eficiente y podría usar un solo inductor, pero requeriría más partes).

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Básicamente es un oscilador de relajación que modula la corriente promedio a través de L1 para que oscile alrededor de la corriente de tierra requerida. M1 y M2 se encienden y apagan relativamente rápido (algunos condensadores de aceleración ayudarían con la eficiencia) y C12 proporciona retroalimentación positiva para que el opamp / comparador se sature al cruzar el umbral (de lo contrario, la carga amortiguaría el oscilador y se convertiría en un regulador lineal) en su lugar).

L3, C10 y C11 están ahí para filtrar la ondulación y aislar la oscilación de la carga, a fin de evitar que se humedezca demasiado. C10 y C11 también hacen doble función como capacitancia de entrada del regulador. El exceso de energía en L1 y L2 se devolvería al riel requerido y se almacenaría en ellos. Los diodos de drenaje de fuente M1 y M2 están conduciendo en este diseño.

R3, R4, R5 y R6 se eligen para mantener M1 y M2 por debajo del umbral cuando no hay corriente de tierra. Desafortunadamente, esto también reduce la ganancia general del bucle del oscilador.

No he realizado un análisis muy cuidadoso de todas las implicaciones de este diseño (especialmente debido a que es auto-oscilante), por lo que las consideraciones generales de estabilidad en los cambios de carga podrían ser un problema.

No creo que haya IC para este tipo de configuración, lo que aumenta innecesariamente el recuento de piezas y las restricciones de diseño. Los únicos que conozco son los reguladores de voltaje de terminación de memoria DDR, pero están diseñados para funcionar con voltajes muy bajos.

Los reguladores no funcionarán. Usted tiene cero abandonos asignados a ellos y su impedancia de tierra es excesiva.

El amplificador operacional es una mejor opción, pero todo depende de cuánta corriente esté pasando por tierra. Si la corriente es lo suficientemente baja, solo puede usar un divisor de resistencia con un par de condensadores en paralelo; si es alta, necesitará un amplificador operacional considerable.

Tienes un par de opciones más:

1. Puede usar dos dispositivos zen con resistencias en serie para reducir la impedancia de tierra
2. Podrías armar un seguidor fuente de clase AB con algunas resistencias y dos transistores (básicamente lo que hace el op-amp pero con una impedancia más alta)
3. Si su corriente de tierra tiene una dirección bien definida y coherente, puede usar un regulador de 12 V positivo o negativo o incluso un transistor para desconectar uno de los rieles (asegurándose de colocar un diodo de derivación).

Pero independientemente de lo que haga, cualquier corriente de tierra resultará en una pérdida de energía (a menos que descubra cómo diseñar un regulador de conmutación de tierra, por supuesto).

Si su 24 V está bien regulado, podría usar un 7812 para crear un punto medio y llamar a su riel de 0 voltios.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Esto solo funcionará si el 24 V es independiente de lo que esté alimentando, y según el comentario de Edgar Brown, los reguladores lineales positivos como el 7812 no pueden hundir la corriente.

Creo que NJM4556A funcionaría

puede extraer la corriente de los rieles negativos y positivos, pero hay una diferencia que no excede la corriente de salida del amplificador OP.

Nota: No tengo experiencia, te sugiero que leas la siguiente publicación

EEVBLOG - my-negative-voltaje-rail-doesnt-work

Hay muchos métodos de bajo costo. Pero el método de cambio puede ayudarlo con un componente mínimo que está disponible en todas partes.

puede utilizar un convertidor de retorno con un circuito mínimo:

Editado : el circuito principal: Ref:unacombinacióndedosenlaces( enlace , enlace )

Lista de componentes:

• Diodo Zener

• 555 IC

• Mosfet

• Un toroide, el transformador se puede hacer con alambre y un núcleo toroidal

• Diodo en salida

• algún condensador

• alguna resistencia

• algo de cable

Benefits:

• puede generar cualquier voltaje en la salida incluso más grande que su primer voltaje

• estos componentes están disponibles en todas partes

• puede generar cualquier voltaje, incluso voltaje aislado

• puedes aumentar tu poder cambiando el Mosfet y seleccionando un toroide más grande.

Las principales referencias:

enlace

Además,necesitaundiodoZenerpara12-15voltiosyunIC555(subobinasealimentacon24voltios,peropara555,debegenerarunapotenciade12voltiosconundiodoZener).

enlasalida,necesitasundiodoconuncapacitor.enlace: enlace

Es un rectificador de onda completa de polaridad dual que utiliza un transformador de toma central y 4 diodos