Создаем отрицательное напряжение

Электричество Электроника Печатная плата Моделирование

Ранее я делал обзор источника отрицательного напряжения (здесь). А так же планировал добавить источник отрицательного нпаряжения в самодельный блок питания с расширенными возможностями. Расмотренный источник отрицательного напряжения был неудобен тем,что не мог обеспечить нагрузку током более 30 мА. А это очень мало.

Решил поискать еще варианты, как можно из положительного напряжения сделать отрицательное. Рассчетов не будет, подбор схемы экспериментальный.

Есть класическая схема делителянапряжения, где средняя точка между резисторами принимается за землю. Вот рисунок: Пример смещения напряжения на делителе напряжения На левом рисунке "земля" на минусе и при равных R1 и R2, получаем 5В между резисторами, в середине примем за землюточку между резисторами, тогда на "+", получим +5, на "-", - получаем -5В. Правая схема показывет, что поменял полярность, можно получить вообще -10В. Но у этой схемы есть недостаток. При подсоединении нагрузки в любое из плечей делителя, параллельно R1 или R2, при том, что сопротивление нагрузки будет сильно меньше R1 или R2, то рассогласуется средняя точка, т.к нагрузка станетпараллельным сопротивлением к R1 или R2.

А это плохо, такая схема годится для известной нагрузки, когда можно подобрать R1 и R2 значительно меньше нагрузки. а что если нагрузка не известна заранее.

Подсмотрел схему в книге Паоло Аливерти "Электроника для начинающих", схема называется генератор массы и выглядит вот так:

Здесь используется свойство ОУ потреблять очень малый ток на входе, нам на руку играет высокое входное сопротивление, которое во много раз больше R1 и R2.

Выход усилителя становится стабильной массой, т.е если принять его за 0, то нагрузка не повлияет на делитель напряжения и на входе усилителя всегда будет половина от Vcc(т.е половина от питания).

Под рукой у меня был LM358N, усилитель с однополярным питанием, что очень кстати. Собрал схему и наткнулся на проблему. Ниже моделирование. Схема:

И моделирование при изменении нагрузки R3 от 5 до 1000Ом:

Как видно по графику -5В получаем только при R3>120 Ом. Т.е LM358 не выдает более 40мА на выход и при большой нагрузке все равно напряжение просаживается. Но что если усилитель будет питать более мощный транзистор(под рукой были BD139 и BD140). Собрал схему на макетной плате, чтоб проверить.

Вот схематичесское изображение, для более понятного вида:

Такая сбока прошла все испытания. Транзисторы способны прокачать до 1.5А. Я до таких величин не доводил, на 0.5А проверял, просадка напряжения не обнаружено

Добавить комментарий

Следующая запись Предыдущая запись