El convertidor más simple posible de 5V a +/- 10-15V (para amplificadores operacionales)

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Estoy buscando la solución más simple posible para alimentar los amplificadores operacionales desde un cargador de teléfono o USB.

Requisitos:

  • voltaje de entrada de + 5V
  • ± 10V a ± 15V voltaje de salida
  • al menos 10mA de corriente de salida en ambos rieles (+/-)
  • costo muy bajo
  • recuento de partes bajo
  • partes simples y accesibles (no ICs especializadas)
  • el bajo ruido y la ondulación serían agradables (se permiten reguladores lineales pequeños y baratos en la salida)

¿Es esto posible sin un transformador, cuando no necesito separación y no me importa el cambio de GND en relación con el GND USB?

    
pregunta Kamil

3 respuestas

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(los comentarios son un poco largos!)

En general, es posible crear su propio convertidor elevador de modo de conmutación con diferentes niveles de funcionalidad. Cualquier convertidor de refuerzo conmuta un inductor a tierra con un FET para producir una forma de onda de mayor voltaje. Esto puede ser rectificado y suavizado para producir el voltaje más alto. Todos los convertidores de refuerzo de tipo de chip toman esta salida y la retroalimentan para que puedan ajustar la forma de onda de conmutación PWM para mantener la salida estable.

El siguiente circuito se toma de una nota de Adafruit y muestra el concepto:

Lanotadeadafruitnosepreocupaporlaestabilidaddesalidaabsoluta,solounrangodevoltajesdesalidaaunacorrientedesalidabastanteestáticayvoltajedeentrada.Notieneretroalimentaciónporloquesoloesaproximado.Sinembargo,conunpequeñorangodecorrientesdesalida,unreguladorlinealpuedecompensaraquí.

LainversiónsepuederealizarutilizandolaformadeondaPWMdemayorvoltaje,presenteenelnodoinductor-diodo-fetoyalimentándolaaunabombadecargadediodo-capacitor.Laondaenelnodoseponeatravésdeuncondensador.Elotroladodelcapacitoresundiodoconectadoatierra,cambiandoasílaformadeondanegativa.Estaimagen,extraídaalazardelasimágenesdeGoogle,muestralaidea:

En este caso, este circuito genera transiciones de gnd a + Vcc que luego son invertidas por el capacitor y dos diodos. La salida se suaviza y luego se regula Zener.

El concepto combinado (es decir, la entrada de PWM al FET es "el problema de otra persona!) podría tener este aspecto:

Paraelusodeopamp,serecomendaríafiltrarlaformadeondadeconmutaciónatravésdeunfiltroinductordePIantesdealimentarloalosreguladoreslineales.

Editar:Hiceunapreguntasobreestatácticadeinversiónenelintercambiodepilahacepoco,loquetambiénpuedeserrelevante: Bomba de carga invertida con características de carga del convertidor boost

    
respondido por el carveone
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Eche un vistazo a la LT1930 . En la página 8 de esa hoja de datos hay un convertidor de 5V a +/- 15V que usa un solo inductor. He construido uno y funciona bastante bien.

No es exactamente "construido a partir de cosas que ya están en mi taller", pero puede comprar las piezas y piezas necesarias por aproximadamente $ 10 en Digikey y utiliza aproximadamente 1.5sqcm de espacio PCB.

    
respondido por el markt
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Los chips MAX743 ( hoja de datos ) harán el trabajo, y son de bajo costo, alrededor de $ 13.00 por chip en este momento en Digikey . Si quiere más barato que eso, igual terminará gastando $ 5.00 por chip de todos modos, y tendrá que comprar un par de circuitos integrados de conmutación de CC / CC y circuitos externos de todos modos. Este chip está diseñado específicamente para convertir + 5VDC a ± 12 / 15VDC, por lo que es una solución todo en uno, más el circuito externo necesario para ejecutarlo. Como un bono adicional, vienen en paquetes SPDIP de 16 pines, por lo que si usted es un aficionado sin su propio CNC o capacidad de transferencia de tóner / grabado, puede probarlo en una placa de pruebas sin soldadura.

También, considere el Triángulo de gestión de proyectos: Rápido, bueno, barato: elija cualquiera de los dos.

Con respecto a sus requisitos:

  • voltaje de entrada de + 5V
    • Requisitos cumplidos
  • ± 10V a ± 15V voltaje de salida
    • Requisitos cumplidos
  • al menos 10mA de corriente de salida en ambos rieles (+/-)
    • Requisitos cumplidos
    • 100 mA generados por riel en modo 15V, 125mA en modo 12V
  • muy bajo costo
    • Requisitos cumplidos
    • Para lo que está recibiendo y lo que es normal, esto se considera de bajo costo, a menos que desee diseñar manualmente su propio suministro simétrico de doble salida de conmutación a partir de componentes discretos
  • bajo conteo de partes
    • Requisitos cumplidos
    • Un chip
  • partes simples y accesibles (no ICs especializadas)
    • Definido "especializado"; Es un chip común de una empresa que no se quedará sin negocio en el futuro próximo
  • el bajo ruido y la ondulación serían agradables (se permiten reguladores lineales pequeños y baratos en la salida)
    • Requisitos cumplidos
    • Buena regulación de línea (0.05% /%) y regulación de carga (1%)
respondido por el DevNull

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