5 votos

Se puede ofrecer sugerencias para este voltaje interverting circuito?

He venido para arriba con este circuito, principalmente a través de la experimentación y probando cosas. Básicamente invierte Vcc-Vcc (principalmente para su uso como un V - para cosas como los op-amps y otros de baja potencia de cosas que requieren un voltaje negativo).

Puede usted pensar en maneras en que puedo mejorar? Una cosa que he notado es que no mucho, como cargas de baja impedancia en ella - la tensión de salida a través de la carga cae por una notable cantidad en comparación con una carga de alta impedancia (que puede ser yo).

Así que de cualquier manera, el tiro en sus pensamientos por favor (o cerrar la pregunta de si es fuera de tema - yo no mente).

enter image description here

Actualización:

Sólo me quemé el dedo en R5, por lo que me han aumentado a 1KΩ en el costo de un poco de voltaje de salida...

2voto

Jon Ericson Puntos 9703

No he modelado esta pero me gustaría tratar más altas frecuencias de conmutación. Si el no se opuso al uso de un discreto IC puede utilizar un 555 temporizador o similar para facilitar el ajuste de la frecuencia del oscilador. Entonces de nuevo, si usted no se opuso a las ICs que supuse que acababa de ser mediante una inversión de la carga de la bomba o algo similar en el primer lugar...

Usted necesita para cargar completamente C3 durante la hora del oscilador. El valor de R5 también entran en juego aquí, pero en general el más rápido de carga y descarga C3 más carga de su transferencia y la más actual puede ofrecer.

También puede mover a los diodos con menor caída de voltaje directo, la clasificación apropiada diodos schottky más probable. Esto va a reducir la caída de tensión que tiene un par de ventajas, entre ellas, estando más cerca de una verdadera inversión de Vcc y de carga C3 más rápido mediante el aumento de la caída de voltaje a través de ella cuando el oscilador está alta. Ahora su limitado a -(Vcc-2) para su salida debido a los dos diodo gotas. Esto podría ser reducido a algo más cercano a -(Vcc-1) o inferior con diodos schottky. Nota: este es un max valor teórico, en la práctica hay varias cosas en este circuito, que podrían limitar el real de la tensión de salida.

Si tu no parcial a esta topología puede zanja de los diodos todos juntos y seguir con una más comunes de la bomba de carga de la topología, el uso de transistores y un reloj para controlar la carga/descarga de ciclismo.

Una cosa que he notado es que no mucho como cargas de baja impedancia en ella - el voltaje de salida a través de la carga cae una notable cantidad en comparación con con una carga de alta impedancia (que puede ser yo, aunque).

Por supuesto, usted'be construido un suministro no reglamentado. Si usted requiere de constante tensión deberá agregar un regulador después de este inversor. También existe un límite para la cantidad de carga que puede empujar a través de C3 que limita la corriente de salida.

EDIT: la Sustitución de la R5 con un P-FET de Canal: enter image description here

Esto reemplaza R5 con un servicio gratuito de FET. Idealmente Q3/Q4 son coincidentes o complementarias pares. Usted puede obtener paquetes individuales con tanto mosfets en el interior, estos tienen la mejor coincidencia. Para esta aplicación, que probablemente no es necesario ser perfectamente, a menos que su planificación para realmente poner encima de la actual.

Es posible que usted todavía desea una pequeña resistencia en el lado de alta (la fuente del p-canal fet) para permitir el control de la constante de tiempo del condensador. Sin ninguna resistencia de la corriente de adición en Vcc podría ser alto, sólo limitada por el Rd en de los mosfet. Yo tampoco sé qué tipo de condensador C3 pero algunos tipos podría ser destruido por los picos de corriente sin necesidad de una resistencia de limitación.

2voto

RelaXNow Puntos 1164

Lo sentimos, pero no creo que este es un gran circuito para lo que usted está tratando de hacer. Usted dijo que sólo necesita un poco de energía para cosas como el poder negativo para los opamps. Que no debería ser más de un par de mA a menos que usted está haciendo algo inusual.

Yo particularmente no me gusta el hecho de que la onda cuadrada del controlador es la forma pasiva se detuvo. Que no te den mucho la unidad y será un desperdicio de una gran cantidad de energía, como se dio cuenta cuando se quemó el dedo.

El oscilador no es muy grande, teniendo en cuenta que utiliza 2 transistores, 4 resistencias, y 2 capacitores sólo para hacer un básico de la plaza de guardar y, a continuación, en un impredecible frecuencia. También se va a tomar un poco de energía teniendo en cuenta el 470 Ohm pullups. Hay más fácil, más eficiente y más predecible formas de hacer que una onda cuadrada para ejecutar una bomba de carga. Sin embargo, en este caso suena a que haciendo su trabajo lo suficientemente bien y este no es su problema.

Alguien sugirió cambiar Q3/R5 a un tótem de la unidad. No estoy de acuerdo con que el puesto de conducción que va a ser difícil evitar que ambos transistores están en el mismo tiempo. Hay maneras de hacerlo, pero no lo recomiendo para alguien que viene aquí a preguntas básicas acerca de una bomba de carga.

En lugar de eso, me sugieren cambiar la Q3 y R5 con un servicio gratuito de seguidor de emisor. Uso gratuito, un par, como 2N4401/4403 o muchos otros. Las dos bases son atados y echados de la salida del oscilador. Los dos emisores están atados juntos y son el resultado que las unidades C3. El colector de la NPN va a Vcc y el colector de la PNP a la tierra. Que va a ser, básicamente, una impedancia de búfer para la salida del oscilador de modo que se puede manejar con mayor poder. Vas a perder 2 cruce de caídas de voltaje en el proceso, pero si lo que desea es una negativa del amplificador operacional de suministro, de modo que los opamps tener espacio libre en el suelo de salida debería ser suficiente. Usted puede recuperar parte de la pérdida de tensión al cambiar los dos diodos para Schottkeys.

También como otros han dicho, aumento de la frecuencia de conmutación. La corriente de salida de una bomba de carga es directamente proporcional a la frecuencia de conmutación.

Uno de los trucos que he utilizado un par de veces exactamente en esta situación (fuente negativa para opamp headroom en 0V) es el uso de un microcontrolador oscilador pin de salida para conducir el seguidor de emisor directamente. Si tienes un micro en el circuito, esta señal es usally disponible de manera gratuita o al costo de la utilización de un solo pin. Yo a veces uso un PIC 10F204 para la ejecución de una fuente de alimentación. Estos han construido en 4MHz osciladores, y la salida del oscilador pin relojes en 1 mhz. Que es perfecto para la conducción del seguidor de emisor par que impulsa la bomba de carga.

Se puede ver un ejemplo de esto en la página 3 de mi USBProg esquemático http://www.embedinc.com/products/usbprog/eusb3.pdf. El PIC está funcionando de una fuente de poder para hacer 17V, y GP0 se ha configurado como el 1MHz oscilador/4 salida que acciona la bomba de carga en la esquina inferior derecha. En este caso he usado regular los diodos de silicio y consiguió -2.2 V. Schottkeys habría dado un poco más, pero -2.2 V estaba bien. Tenga en cuenta que la bomba de carga de tapas eran de cerámica. Yo realmente no uso electrolítico en su caso, especialmente si se aumenta la frecuencia de conmutación.

0voto

brandall Puntos 1

En estado estacionario, C4 tendrá cero promedio de la corriente a través de él, por lo que su salida de corriente está limitada por la cantidad de energía que puede ser almacenada en C3 durante su período. Cuando C3 se carga, la corriente de salida será suministrado por el C4, y en la otra mitad de período C3 deben de suministro de corriente para la carga y reponer la carga de C4. La mitad de 166 Hz es de 83, y la energía almacenada en C3 en la mitad de un período de conmutación es de aproximadamente \$\frac{1}{2}C(V-0.6)^2\$. Suponiendo que la alimentación es de 5 voltios que da alrededor de 20 mW, pero la mitad de la energía tiene que ir a la reposición de C4 por lo que la actual potencia de salida disponible sería de alrededor de 10 mW. Más que eso, y el circuito dejará de estar en estado estacionario y el voltaje de salida va a comenzar a caer. Para obtener más potencia de salida que usted necesita para aumentar el tamaño de los condensadores, y aumentar la frecuencia de conmutación. Edit: la de arriba también no toma en cuenta el efecto de la velocidad de sedimentación globular de los condensadores.

También, R5 es un gran eficiencia asesino. Usted está quemando 2,5 vatios cuando el MOSFET está en el suministro de milivatios de potencia de salida! Usted debería considerar la posibilidad de reemplazarla con una complementarias MOSFET en su lugar.

0voto

Alex Andronov Puntos 178

En realidad no me gusta el uso de un pasivo de pull-up (R5). Yo sugeriría que usted debe poner una PFET en serie con R5, la sincronización con el mismo voltaje que la T3 (por lo que los interruptores en la parte opuesta de veces). El uso de un extra de transistor permitiría R5 a ser mucho más pequeño, así en gran medida la mejora de la eficacia del circuito.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X