Већина аналогних електронских кола захтевају двоструке шине за напајање за правилно уравнотежен рад; ово постаје посебно критично ако дизајнирамо кола оперативног појачала. Негативни напон напајања је такође потребан у дигиталним системима као што су А / Д претварачи, опцијска појачала и компаратори. У свим овим случајевима тренутни захтев ће бити низак, али генерисање таквог напајања од -5В је обично скупо и неефикасно ако користимо велики број дискретних компонената и компонената интегрисаног кола. Тако ћемо у овом упутству научити како да направимо једноставан двоструки круг напајања од 5 В који се може напајати из наших УСБ портова. Слично томе, претходно смо направили + 12В и -12В двоструки круг напајања.
Иако постоји много метода за поделу једног напона, њихов виртуелни потенцијал тла неће бити константан. Ако користимо две батерије за добијање напона двоструког поларитета, с временом ће се једна батерија испразнити брже од друге и постаће тешко одржавати уравнотежени напон двоструког поларитета. Ако користите отпорнички раздјелник потенцијала, дио снаге се расипа јер топлина и подијељени напон нису стабилни. Да бисмо превазишли ове проблеме, користићемо ЦМОС претварач напона ИЦЛ7660 компаније Ренесас.
ИЦЛ7660
ИЦЛ7660 и ИЦЛ7660А су монолитни ЦМОС претварачи напона пумпе за пуњење који претварају опсеге улазног напона од + 1,5В до + 10,0В у опсеге излазног напона од -1,5В до -10,0В.
ИЦЛ7660 и ИЦЛ7660А садрже сва потребна кола за комплетирање претварача негативног напона, осим два спољна кондензатора. Рад уређаја може се најбоље разумети у наставку датом теоријом идеалног претварача напона.
Током првог полуцикла прекидачи С1 и С3 су затворени (Напомена: Прекидачи С2 и С4 су отворени током овог полуциклуса). Кондензатор Ц1 се пуни на напон В +. Током другог полуциклуса рада, прекидачи С2 и С4 су затворени (Напомена: Прекидачи С1 и С3 су отворени током овог полуциклуса). Напон на кондензатору Ц1 негативно се помера за В + волти. Набој се затим преноси са Ц1 на Ц2, под претпоставком да су идеални прекидачи и да нема оптерећења на Ц2. Тако је обрнути В + напон доступан преко Ц2. Рад ИЦЛ7660 и ИЦЛ7660А сличан је овом идеалном раду претварача напона.
ИЦЛ7660 Савети за примену:
- Кондензатор Ц2 треба поставити близу ИЦ2 да би се спречило закачивање уређаја. Не дајте више од 10В за ИЦЛ7660, 12В за ИЦЛ7660А.
- Не спајајте НН терминал на ГРОУНД за напоне напајања веће од 3,5В.
- Када користите поларизоване кондензаторе, '+' терминал Ц1 мора бити повезан на пин 2 ИЦЛ7660 и ИЦЛ7660А, а '+' терминал Ц2 мора бити повезан са ГРОУНД.
- За најбоље перформансе користите ЕСР кондензаторе мале вредности уместо Ц1 и Ц2.
- Пуферни кондензатор се може повезати преко улазног напајања ако је удаљеност жице између УСБ-а и кола велика.
- Излазна струја овог кола је ограничена на 40мА. За тренутне потребе до 100 мА, уместо У1 може се користити ИЦ МАКС660.
Круг напајања 5в и рад:
Комплетна шема кола напајања ± 5в која користи ИЦЛ760 је приказана испод. Улазни напон од + 5В може се добити са било ког УСБ порта преносног рачунара или пуњача / адаптера.
Коло је изграђено око ИЦЛ7660 (У1) заједно са два кондензатора (Ц1 и Ц2). Излаз 5В са УСБ-а даје се на пин 8 У1. ИЦ У1 и кондензатори (Ц1 и Ц2) чине део претварача напона који претвара + 5В у -5В. Претворено напајање од -5В је доступно на пину 5 на У1. Тако је двоструко напајање од 5 В доступно на конектору Ј2.
Симулирали смо коло у Протеусу пре него што смо га изградили на хардверу:
Испитивање двоструког (±) 5В УСБ напајања:
Саставите струјни круг на ПЦБ / плочици како је приказано горе. Кондензатор Ц2 поставите што ближе ИЦ У1. ИЦ би требао бити фиксиран одговарајућом ИЦ базом ако је круг залемљен на ПЦБ. Једном када је склоп напајања од 5в изграђен, требало би да изгледа отприлике овако
Да бисте тестирали коло, повежите УСБ са преносним рачунаром или напајањем или било којим другим УСБ-ом за напајање кола. Проверите излазни напон на Ј2 помоћу мултиметра у односу на масу. У тестном видеу датом у наставку, мултиметар је повезан на позитивну шину током када показује 4,9 В. Тада је мултиметар повезан на излаз ИЦ (тј. Пин 5 ИЦЛ7660), а затим показује -4,7В.
Испод је симулација
Надам се да сте разумели коло и научили како да направите двоструко коло напајања помоћу ИЦЛ7660 ИЦ. Ако имате било каквих питања, оставите их у одељку за коментаре или за више техничких питања користите наше форуме. Такође проверите и друге кругове напајања, који укључују различита кола, попут појачивачког кола претварача, склопног претварача, променљивог круга напајања, СМПС кола, круга напајања итд