Comment faire une alimentation double + -12V à partir d'un SMPS 24V

J'essaie d'alimenter un émetteur de cellule de charge fait maison en utilisant un seul SMPS 24V. J'ai besoin de faire +12, 0 et -12 Volts capables de 50mA. Je souhaite alimenter plusieurs canaux d'opamps et de ponts.

Je n'ai pas beaucoup de budget et de disponibilité de composants en Inde.

J'ai une idée d'utiliser 1 régulateur de tension linéaire LM7812 et 1 régulateur LM7912 (négatif) et une configuration de diviseur de tension pour ce faire selon le circuit ci-dessous.

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

Est-ce que cela fonctionnerait? Je l'ai modifié à partir des suggestions et des articles ailleurs.

Quelqu'un m'a suggéré un autre circuit mais je suis préoccupé par les capacités actuelles de l'ampli-op.

^{simuler ce circuit}

Est-ce que cela fonctionnerait? Si oui, veuillez suggérer un ampli opérationnel approprié.

Y a-t-il d'autres techniques qui feraient le travail économiquement?

Votre première idée ne fonctionnera pas du tout.

Votre deuxième idée fonctionnera, mais de nombreux amplificateurs opérationnels ne fourniront pas plus de quelques mA à leur sortie, ce qui limite le courant que votre circuit peut tirer de la terre virtuelle. Il existe des Power-OP-Amps qui peuvent fournir jusqu'à quelques ampères, mais si vous ne pouvez pas mettre la main sur un, vous pouvez utiliser une paire de transistors PNP / NPN pour augmenter le courant de sortie:

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

L'OP-Amp veillera à stabiliser la sortie afin qu'elle corresponde à la tension définie par le diviseur de tension d'entrée. Prenez soin des charges capacitives, comme Spehro l'a noté dans sa réponse.

Vous feriez mieux d'utiliser deux alimentations 12V, mais si vous insistez ...

# 1 ne fonctionnera pas.

# 2 (compte tenu des informations très limitées que vous avez fournies) peut nécessiter que l'ampli-op se dissipe jusqu'à 600 mW et la stabilité serait probablement un problème avec les charges capacitives. Il existe des puces dédiées aux séparateurs de rails qui prennent la stabilité au sérieux, mais ce ne sont pas des pièces de bonbons et, par exemple, le TLE2426 ne peut pas gérer la dissipation ou le courant impliqué.

Je suggère quelque chose de plus comme ceci (en supposant que vous avez de l'énergie à revendre sur votre alimentation 12V:

Celui-ci utilise un régulateur shunt TL431 omniprésent et le booste avec un transistor de puissance PNP générique.

La combinaison est comme un zener de puissance de précision. Ou utilisez simplement un zener comme ci-dessous. Réglez Vo = 12V.

Utilisez ensuite ce circuit:

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

Notez que si vous chargez excessivement le GND à -V, la tension + V à GND augmentera jusqu'à 24V. Habituellement, c'est acceptable, mais faites attention à la tension nominale des condensateurs, etc. Vous pouvez ajouter un zener de tension plus élevée (disons 14 V) à travers R1 à titre préventif. R1 dissipera moins de 1 W, dans des conditions normales, mais le zener pourrait dissiper jusqu'à 1,3 W si 50 mA circulent de + V à GND et qu'il n'y a pas de courant correspondant de GND à -V.

Vous pouvez utiliser deux zeners 6.2V 1W en série, par exemple. Gardez les fils courts, fixez-les à une zone de PCB et séparez-les pour qu'ils refroidissent.

Étant donné votre désir de puissance aussi faible que possible, et ma prise de conscience que ce problème commun est rarement abordé de cette façon. Je suis venu avec une solution de commutation auto-oscillante juste pour le plaisir.

Comme pour tout commutateur, les émissions / ondulations à un seul ton doivent être prises en compte (environ 20 kHz avec ces valeurs). Mais s'il y a un courant de terre important, je doute que vous puissiez être beaucoup plus efficace (un commutateur plus formel avec un oscillateur séparé peut être rendu plus efficace et pourrait utiliser une seule inductance, mais cela nécessiterait plus de pièces).

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Il s'agit essentiellement d'un oscillateur de relaxation qui module le courant moyen à travers L1 afin qu'il oscille autour du courant de terre requis. M1 et M2 sont allumés et éteints relativement rapidement (certains condensateurs d'accélération aideraient à l'efficacité) et C12 fournit une rétroaction positive afin que l'ampli-op / comparateur sature en franchissant le seuil (sinon la charge amortirait l'oscillateur et deviendrait un régulateur linéaire au lieu).

L3, C10 et C11 sont là pour filtrer l'ondulation et pour isoler l'oscillation de la charge, afin d'éviter de trop l'amortir. C10 et C11 remplissent également la double fonction de capacité d'entrée du régulateur. L'énergie excédentaire dans L1 et L2 serait retournée au rail requis et stockée à l'intérieur. Les diodes source-drain M1 et M2 sont conductrices dans cette conception.

R3, R4, R5 et R6 sont choisis de manière à maintenir M1 et M2 sous le seuil lorsqu'il n'y a pas de courant de terre. Malheureusement, cela réduit également le gain global de la boucle de l'oscillateur.

Je n'ai pas fait une analyse très minutieuse de toutes les implications de cette conception (en particulier parce qu'elle est auto-oscillante), donc des considérations de stabilité globale sur les changements de charge peuvent être un problème.

Je ne pense pas qu'il existe des circuits intégrés pour ce type de configuration, ce qui augmente inutilement le nombre de pièces et les contraintes de conception. Les seuls que je connaisse sont les régulateurs de tension de terminaison de mémoire DDR, mais ceux-ci sont destinés à fonctionner à de très basses tensions.

Les régulateurs ne fonctionneront pas. Vous n'avez aucun décrochage alloué et votre impédance de terre est excessive.

L'ampli op est une meilleure option, mais tout dépend de la quantité de courant traversant la terre. Si le courant est suffisamment faible, vous pouvez simplement utiliser un diviseur de résistance avec quelques condensateurs en parallèle, s'il est élevé, vous aurez besoin d'un ampli op lourd.

Vous avez encore quelques options:

1. Vous pouvez utiliser deux zeners avec des résistances en série pour réduire l'impédance de terre
2. Vous pouvez créer un suiveur de source de classe AB avec quelques résistances et deux transistors (essentiellement ce que fait l'ampli-op mais avec une impédance plus élevée)
3. Si votre courant de terre a une direction bien définie et cohérente, vous pouvez utiliser un régulateur 12V positif ou négatif ou même un transistor sur l'un des rails (en veillant à mettre une diode de dérivation).

Mais peu importe ce que vous faites, tout courant de terre entraînera une perte de puissance (à moins que vous ne sachiez comment concevoir un régulateur de commutation de terre bien sûr).

Si votre 24 V est bien réglé, vous pouvez simplement utiliser un 7812 pour créer un point médian et appeler cela votre rail 0 volt.

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

Cela ne fonctionnera que si le 24 V est indépendant de tout ce que vous alimentez, et selon le commentaire d'Edgar Brown, les régulateurs linéaires positifs comme le 7812 ne peuvent pas absorber de courant.

Je pense que NJM4556A fonctionnerait

vous pouvez tirer du courant des rails négatifs et positifs mais il n'y a pas de différence pour ne pas dépasser le courant de sortie de l'ampli OP.

Remarque: je ne suis pas expérimenté, je vous suggère de lire le post suivant

EEVBLOG - ma-tension-négative-rail-ne fonctionne pas

Il existe de nombreuses méthodes à faible coût. Mais la méthode de commutation peut vous aider avec un composant minimum disponible partout.

vous pouvez utiliser un convertisseur flyback avec un circuit minimum:

Édité : Le circuit principal: Réf: un mélange de deux liens ( http://uzzors2k.4hv.org/index.phppage=flybacktransformerdrivers , https://wiki.analog.com/university/courses/electronics/text/chapter- 6 )

Liste des composants:

• Diode Zener

• 555 IC

• Mosfet

• Un tore, le transformateur peut être réalisé avec du fil et un noyau toroïdal

• Diode en sortie

• un condensateur

• une résistance

• du fil

Avantages:

• vous pouvez générer une tension de sortie encore plus grande que votre première tension

• ces composants sont disponibles partout

• vous pouvez générer n'importe quelle tension, même une tension isolée

• vous pouvez augmenter votre puissance en changeant le Mosfet et en sélectionnant un plus grand tore.

Les principales références:

http://uzzors2k.4hv.org/index.php?page=flybacktransformerdrivers

De plus, vous avez besoin d'une diode Zener pour 12-15 volts et d'un circuit intégré 555 (votre bobine alimentée en 24 volts mais pour 555, vous devez générer une alimentation 12 volts avec une diode Zener).

dans la sortie, vous avez besoin d'une diode avec un condensateur. lien: https://wiki.analog.com/university/courses/electronics/text/chapter-6

Il s'agit d'un redresseur pleine onde à double polarité utilisant un transformateur à prise centrale et 4 diodes