Меню

Как получит минусовое напряжение

Как получить отрицательное напряжение.

Оказалось, что когда речь заходит об отрицательном напряжении, первый вопрос, который возникает у людей: «Как такое может быть? Как напряжение может быть отрицательным?»
Поэтому хотел бы чуть подробнее остановиться на том, что такое отрицательное напряжение и где оно может пригодиться.

Если меня спросят на каком этаже я живу, то не задумываясь скажу, что на пятом и мой ответ понятен каждому, всё дело в том, что мы привыкли отсчитывать этажи от земли. А для соседа с 10 этажа, если он свой этаж примет за точку отсчёта, я живу на -5 этаже. Так же и в электронике, измеряемое напряжение зависит от точки отсчёта, от точки которую мы приняли за ноль. Обычно такую точку, относительно которой ведётся отсчёт, называют землёй и тогда становится понятно, что раз напряжение — величина относительная, то может быть равна как 5 так и -5 вольтам, всё зависит от точки отсчёта.

Давайте рассмотрим схемы, изображённые ниже.

Как получить отрицательное напряжение.

На схеме изображён делитель напряжения, который запитан от 10 вольт. Если мы будем измерять напряжение относительно отрицательного провода, то в точке B будет 5 вольт, а в точке С будет 10 вольт. А давайте в качестве точки отсчёта выберем точку B(средняя схема), тогда в точке А у нас будет -5 вольт, а в точке С будет 5 вольт. Ну а если примем за точку отсчёта точку С(правая схема), то в точках B и A у нас будет, -5 и -10 вольт соответственно.

Но что интересно,нельзя найти устройство, которое питается отрицательным напряжением, а услышать про отрицательное напряжение можно лишь, когда речь заходит о двухполярном питании. Ну вот только с одним, чуть разобрались и снова, какие-то умные слова. На самом деле ничего хитрого в двухполярном питании нет. Если для работы электронного компонента необходимо положительное и отрицательное напряжение(средняя схема на картинке выше), то говорят, что ему необходимо двухполярное питание.

В каком случае двухполярное питание может пригодиться? Рассмотрим простой пример, если на один из входов ОУ, питающегося положительным напряжением, подать отрицательное напряжение, то ничего не произойдёт, он просто не знает про существование отрицательного напряжения и сделать с ним ничего не может.

Кто-то из читателей, может подумать: «Вон выше схема на резисторах, используешь её и получаешь двухполярное питание, чего тут дальше читать?» А нет, всё не так просто, у схемы на резисторах есть один недостаток — отсутствие стабилизации средней точки, то есть при разной нагрузке в плечах, будет смещаться напряжение общей точки, тогда при подключении разной нагрузки на выходе будет не 5 и -5 вольт, а например, 4 и -6 вольт. Поэтому схема на резисторах — не самый лучший вариант.

Чёт мы я отвлёкся от темы, и так мне надо было организовать двухполярное питание и вопрос возникал в том как получить -5 вольт с током до 20мА. Дабы не усложнять себе жизнь, использовал две последовательно включенные зарядки от телефона. Точку в которой соединялся плюс одной зарядки с минусом другой принял за точку отсчёта(землю), тогда зарядка, у которой остался не подключённым плюсовой вывод, использовалась для получения 5 вольт, та у которой не подключён минусовой вывод для получения -5 вольт.

Прошло немного времени и стало понятно, что таскать две зарядки для одного устройства неудобно и хорошо было найти более простой способ получить отрицательное напряжение. Вариантов было два: первый — это собрать на рассыпухе источник отрицательного напряжения, второй — купить готовую микросхему, которая бы из положительного напряжения сделала отрицательное. Немного поискав в интернете, нашёл LM828, которая при подаче на вход положительного напряжения, на выходе выдавала такое же только отрицательной полярности. Идея использовать такую микросхему, показалась мне очень заманчивой поэтому сразу сделал заказ на али. Когда микросхема пришла, вытравил маленькую платку и монтировал её на основную плату и теперь для пользования устройством нужна только одна зарядка. Хотелось бы отметить, что номинал конденсаторов в обвязке микросхемы по даташиту равен 10uF, но при увеличении нагрузки микросхема начала пищать, поэтому увеличил их значение до 47uF.

Читайте также:  Vde отвертка индикатор напряжения

Источник



Генератор отрицательного напряжения для дисплея 1602 и подобных

В радиолюбительских конструкциях широко применяются стандартные символьные дисплеи, благодаря своей высокой надёжности, низкой цене, распространённости. Эти дисплеи производятся многими фирмами, но управляются одинаково — внутри них находится контроллер, совместимый с Hitachi HD44780. Кроме того, существует много разновидностей дисплеев — на разное количество строк, и разное количество символов в строке. Большинство таких дисплеев имеют регулировку контрастности согласно данной схеме:

В данной схеме на вывод регулировки контраста (вывод № 3) подается напряжение от 0 до +5 вольт, чем напряжение меньше, тем контрастность выше. Некоторые дисплеи вообще могут работать когда на выводе 3 нулевое напряжение (вывод 3 замкнут на общий), поэтому на просторах интернета иногда встречаются схемы, на которых вывод 3 дисплея соединен с общим проводом схемы (максимальная контрастность). Сразу скажу, что так нельзя делать, так как один дисплей будет работать нормально, а другой уже не будет ничего показывать.

Относительно старые (а также некоторые новые) дисплеи для настройки контрастности требуют отрицательное напряжение около -1 вольта. Также при питании дисплея от +3,3 вольт, контрастность снижается, а повысить её можно только путём введения в схему отрицательного напряжения. Схема настройки контрастности приобретает следующий вид:

Чтобы установить оптимальную контрастность, на вывод 3 дисплея нужно подать отрицательное напряжение порядка -0,3. -1 вольт. Где же взять это отрицательное напряжение ? Для этого нужно спаять преобразователь (инвертор), который из +5 вольт сделает отрицательное напряжение, остаётся только подать его на подстроечный резистор, и установить желаемую контрастность.
Мне попался дисплей, требующий отрицательное напряжение.

Если подключить регулировку контраста по обычной схеме (рис.1), установить контраст на максимум, и подать питание +5 вольт, то, мы увидим бледное изображение:

А при питании +3,3 вольта вообще не будет изображения на дисплее. Это значит, что дисплею необходимо отрицательное напряжение для увеличения контрастности. Преобразователь (инвертор) я собрал на базе распространённой микросхемы MC34063, по схеме из даташита:

я только изменил резисторы в цепи обратной связи для получения нужного мне напряжения, и прикрутил подстроечный резистор для регулировки контрастности:

Подстроечный резистор включен между положительным и отрицательным напряжением. Это даёт возможность установить на его бегунке как положительное/отрицательное напряжение любой величины, так и нулевое напряжение. Номиналами резисторов R1 и R2 задаётся выходное напряжение преобразователя, я поставил R2=2k, R1=1k, что соответствует выходному напряжению около -3,5 вольт.

Для удобства я закрепил плату преобразователя на обратной стороне дисплея при помощи двустороннего скотча.

Читайте также:  Контактный регулятор напряжения схема подключения

Также на плате дисплея я нашел контактные площадки на которых присутствует напряжение питания, и запитал от них преобразователь:

На плате дисплея я отследил куда идёт дорожка регулировки контраста (вывод 3) и перерезал её, подключив вместо вывода 3 мой собранный и настроенный преобразователь. Напряжение с вывода 3 дисплея идёт на этот джампер JP6, а далее идёт на чип дисплея.

Подаём питание, измеряем напряжение на выходе преобразователя:

Напряжение на выходе в пределах расчётного, теперь подстроечным резистором устанавливаем желаемую контрастность дисплея. Чем меньше/отрицательнее напряжение, тем выше контрастность.

Мой дисплей начал нормально показывать, когда на выводе 3 установилось напряжение -0,9 вольта.

Получилась конструкция с автономной регулировкой контрастности, не требующая никаких дополнительных напряжений, кроме питания +3,3. +5 вольт. При этом вывод № 3 дисплея теперь не используется, можно его не подключать. Ещё одним преимуществом является то, что дисплей теперь можно питать от +3,3 вольт без потери контрастности.

К статье прилагается печатка в формате Sprint Layout 5.

Источник

Инвертирующий DC/DC преобразователь положительного напряжения в отрицательное с одной катушкой индуктивности

Linear Technology LTC3863

David Burgoon, Linear Technology

LT Journal of Analog Innovation

Существует несколько способов получения отрицательного напряжения из положительного, например, с помощью трансформатора или двух катушек, или нескольких переключателей. Однако все они сложнее, чем изящное в своей простоте решение на основе микросхемы LTC3863, отличающееся превосходной эффективностью при малых нагрузках и сокращающее номенклатуру необходимых компонентов по сравнению с альтернативными вариантами.

Расширенные возможности преобразователя

Микросхема LTC3863 может преобразовывать положительное входное напряжение в диапазоне от 3.5 до 60 В в отрицательное выходное от –0.4 В до –150 В. В схеме используется топология с одной катушкой индуктивности, одним активным P-канальным MOSFET в качестве переключающего элемента и одним диодом. Высокий уровень интеграции позволяет создавать простые решения с небольшим количеством внешних элементов.

Преобразователь LTC3863 имеет отличный КПД при малых нагрузках, потребляя всего 70 мкА, если пользователем запрограммирован пульсирующий режим работы. Его архитектура с постоянной частотой ШИМ и регулированием по пиковому току обеспечивает безотказное управление током катушки, простую компенсацию петли обратной связи и превосходные динамические характеристики контура управления. Частота переключения может либо устанавливаться в диапазоне от 50 кГц до 850 кГц с помощью внешнего резистора, либо задаваться извне в диапазоне от 75 кГц до 750 кГц. В микросхеме предусмотрена возможность программного выбора режима пуска – с плавным ограничением скорости нарастания или с отслеживанием внешнего напряжения. Функции обеспечения безопасности включают защиту от перенапряжения, перегрузки по току, а также от короткого замыкания, включая режим адаптивного снижения частоты.

Преобразователь напряжения 4.5 … 16 В в –12 В/1 А

Приведенная на Рисунке 1 схема преобразует входное напряжение в диапазоне от 4.5 В до 16 В в выходное –12 В с током 1 А. Принцип ее действия аналогичен обратноходовому преобразователю: при открытом ключе энергия запасается в катушке индуктивности, и отдается через диод на выход, когда ключ закрыт, с тем лишь отличием, что для LTC3863 не требуется трансформатор. Чтобы предотвратить чрезмерное увеличение тока, которое может возникнуть при закороченном выходе вследствие минимального времени включения, преобразователь снижает частоту, когда выходная мощность составляет менее половины от номинального значения.

При малых нагрузках микросхема LTC3863, в зависимости от программной установки, может работать либо в высокоэффективном пульсирующем режиме, либо режиме пропуска импульсов. При работе в пульсирующем режиме преобразователь выдает редкие импульсы с более высоким током, после чего на время, зависящее от нагрузки, переходит в состояние пониженного потребления. В режиме пропуска импульсов при легких нагрузках LTC3863 пропускает импульсы. В этом режиме компаратор модулятора может оставаться отключенным в течение нескольких циклов, заставляя внешний MOSFET оставаться в закрытом состоянии, пропуская тем самым рабочие импульсы. Ценой худшего по сравнению с пульсирующим режимом КПД режим пропуска импульсов дает преимущества, выражающиеся в меньших пульсациях на выходе, более низких аудио-шумах и сниженном уровне радиочастотных помех. При размещении компонентов с обеих сторон печатной платы эта схема умещается на площади около 3.2 см 2 .

Рисунок 2. Напряжение переключающего узла, ток катушки
индуктивности и пульсации выходного напряжения
преобразователя 5 В/–12 В при токе нагрузки 1 А.

На Рисунке 2 показаны графики напряжения в переключающем узле (VSW), тока катушки индуктивности (IL) и пульсаций выходного напряжения –12 В (VOUT) при входном напряжении 5 В и токе нагрузки 1 А. Когда P-канальный MOSFET открыт, катушка заряжается (ток возрастает), и разряжается через диод на выход, когда транзистор закрывается. Рисунок 3 демонстрирует аналогичные временные диаграммы для выходного тока 90 мА в режиме пропуска импульсов. Обратите внимание на выбросы напряжения переключающего узла вокруг уровня 0 В, возникающие, когда ток катушки достигает нуля. Рабочий период завершается, когда ток спадет до нуля. На Рисунке 4 при таких же параметрах нагрузки представлены осциллограммы для пульсирующего режима. В этой рабочей точке потери мощности снижаются на 36%, а КПД возрастает с 72% до 80%. На Рисунке 5 приведены осциллограммы, снятые при коротком замыкании выхода. В таком режиме частота переключения уменьшается до 80 кГц, чтобы не допустить слишком большого увеличения тока.

Рисунок 3. Напряжение переключающего узла, ток катушки индуктивности
и пульсации выходного напряжения преобразователя
5 В/–12 В при токе нагрузки 30 мА в режиме пропуска импульсов.
Рисунок 4. Напряжение переключающего узла, ток катушки индуктивности
и пульсации выходного напряжения преобразователя 5 В/–12 В
при токе нагрузки 30 мА в пульсирующем режиме.
Рисунок 5. Напряжение переключающего узла, ток катушки индуктивности
и пульсации выходного напряжения при входном напряжении
5 В и закороченном выходе.

Высокий КПД

На Рисунке 6 приведены графики зависимости КПД от тока нагрузки для двух случаев – режима пропуска импульсов и пульсирующего режима. Исключительно высокое значение КПД 89.3% достигается при токе нагрузки 1 А и входном напряжении 12 В. Обратите внимание, что работа в пульсирующем режиме существенно повышает КПД при токах нагрузки менее 0.1 А. А при легких нагрузках в режиме пропуска импульсов КПД возрастает еще заметнее по сравнению с уровнями, которых можно добиться в синхронном режиме.

Рисунок 6. КПД схемы в нормальном и пульсирующем режимах.

Заключение

Микросхема LTC3863 упрощает структуру преобразователей, преобразующих положительное входное напряжение источника в отрицательное. Она отличается простотой, высоким КПД, и требует всего нескольких недорогих внешних компонентов.

Перевод: Vasa Shmidt по заказу РадиоЛоцман

Источник

Как получить минусовое напряжение

Генератор отрицательного напряжения для дисплея 1602 и подобных

В радиолюбительских конструкциях широко применяются стандартные символьные дисплеи, благодаря своей высокой надёжности, низкой цене, распространённости. Эти дисплеи производятся многими фирмами, но управляются одинаково — внутри них находится контроллер, совместимый с Hitachi HD44780. Кроме того, существует много разновидностей дисплеев — на разное количество строк, и разное количество символов в строке. Большинство таких дисплеев имеют регулировку контрастности согласно данной схеме:

В данной схеме на вывод регулировки контраста (вывод № 3) подается напряжение от 0 до +5 вольт, чем напряжение меньше, тем контрастность выше. Некоторые дисплеи вообще могут работать когда на выводе 3 нулевое напряжение (вывод 3 замкнут на общий), поэтому на просторах интернета иногда встречаются схемы, на которых вывод 3 дисплея соединен с общим проводом схемы (максимальная контрастность). Сразу скажу, что так нельзя делать, так как один дисплей будет работать нормально, а другой уже не будет ничего показывать.

Относительно старые (а также некоторые новые) дисплеи для настройки контрастности требуют отрицательное напряжение около -1 вольта. Также при питании дисплея от +3,3 вольт, контрастность снижается, а повысить её можно только путём введения в схему отрицательного напряжения. Схема настройки контрастности приобретает следующий вид:

Чтобы установить оптимальную контрастность, на вывод 3 дисплея нужно подать отрицательное напряжение порядка -0,3. -1 вольт. Где же взять это отрицательное напряжение ? Для этого нужно спаять преобразователь (инвертор), который из +5 вольт сделает отрицательное напряжение, остаётся только подать его на подстроечный резистор, и установить желаемую контрастность.
Мне попался дисплей, требующий отрицательное напряжение.

Если подключить регулировку контраста по обычной схеме (рис.1), установить контраст на максимум, и подать питание +5 вольт, то, мы увидим бледное изображение:

А при питании +3,3 вольта вообще не будет изображения на дисплее. Это значит, что дисплею необходимо отрицательное напряжение для увеличения контрастности. Преобразователь (инвертор) я собрал на базе распространённой микросхемы MC34063, по схеме из даташита:

я только изменил резисторы в цепи обратной связи для получения нужного мне напряжения, и прикрутил подстроечный резистор для регулировки контрастности:

Подстроечный резистор включен между положительным и отрицательным напряжением. Это даёт возможность установить на его бегунке как положительное/отрицательное напряжение любой величины, так и нулевое напряжение. Номиналами резисторов R1 и R2 задаётся выходное напряжение преобразователя, я поставил R2=2k, R1=1k, что соответствует выходному напряжению около -3,5 вольт.

Для удобства я закрепил плату преобразователя на обратной стороне дисплея при помощи двустороннего скотча.

Также на плате дисплея я нашел контактные площадки на которых присутствует напряжение питания, и запитал от них преобразователь:

На плате дисплея я отследил куда идёт дорожка регулировки контраста (вывод 3) и перерезал её, подключив вместо вывода 3 мой собранный и настроенный преобразователь. Напряжение с вывода 3 дисплея идёт на этот джампер JP6, а далее идёт на чип дисплея.

Подаём питание, измеряем напряжение на выходе преобразователя:

Напряжение на выходе в пределах расчётного, теперь подстроечным резистором устанавливаем желаемую контрастность дисплея. Чем меньше/отрицательнее напряжение, тем выше контрастность.

Мой дисплей начал нормально показывать, когда на выводе 3 установилось напряжение -0,9 вольта.

Получилась конструкция с автономной регулировкой контрастности, не требующая никаких дополнительных напряжений, кроме питания +3,3. +5 вольт. При этом вывод № 3 дисплея теперь не используется, можно его не подключать. Ещё одним преимуществом является то, что дисплей теперь можно питать от +3,3 вольт без потери контрастности.

К статье прилагается печатка в формате Sprint Layout 5.

Источник



Инвертирующий DC/DC преобразователь положительного напряжения в отрицательное с одной катушкой индуктивности

Linear Technology LTC3863

David Burgoon, Linear Technology

LT Journal of Analog Innovation

Существует несколько способов получения отрицательного напряжения из положительного, например, с помощью трансформатора или двух катушек, или нескольких переключателей. Однако все они сложнее, чем изящное в своей простоте решение на основе микросхемы LTC3863, отличающееся превосходной эффективностью при малых нагрузках и сокращающее номенклатуру необходимых компонентов по сравнению с альтернативными вариантами.

Расширенные возможности преобразователя

Микросхема LTC3863 может преобразовывать положительное входное напряжение в диапазоне от 3.5 до 60 В в отрицательное выходное от –0.4 В до –150 В. В схеме используется топология с одной катушкой индуктивности, одним активным P-канальным MOSFET в качестве переключающего элемента и одним диодом. Высокий уровень интеграции позволяет создавать простые решения с небольшим количеством внешних элементов.

Читайте также:  Как проверить заряд аккумулятора по напряжению

Преобразователь LTC3863 имеет отличный КПД при малых нагрузках, потребляя всего 70 мкА, если пользователем запрограммирован пульсирующий режим работы. Его архитектура с постоянной частотой ШИМ и регулированием по пиковому току обеспечивает безотказное управление током катушки, простую компенсацию петли обратной связи и превосходные динамические характеристики контура управления. Частота переключения может либо устанавливаться в диапазоне от 50 кГц до 850 кГц с помощью внешнего резистора, либо задаваться извне в диапазоне от 75 кГц до 750 кГц. В микросхеме предусмотрена возможность программного выбора режима пуска – с плавным ограничением скорости нарастания или с отслеживанием внешнего напряжения. Функции обеспечения безопасности включают защиту от перенапряжения, перегрузки по току, а также от короткого замыкания, включая режим адаптивного снижения частоты.

Преобразователь напряжения 4.5 … 16 В в –12 В/1 А

Приведенная на Рисунке 1 схема преобразует входное напряжение в диапазоне от 4.5 В до 16 В в выходное –12 В с током 1 А. Принцип ее действия аналогичен обратноходовому преобразователю: при открытом ключе энергия запасается в катушке индуктивности, и отдается через диод на выход, когда ключ закрыт, с тем лишь отличием, что для LTC3863 не требуется трансформатор. Чтобы предотвратить чрезмерное увеличение тока, которое может возникнуть при закороченном выходе вследствие минимального времени включения, преобразователь снижает частоту, когда выходная мощность составляет менее половины от номинального значения.

Рисунок 1. Инвертирующий преобразователь из входного напряжения 4.5 … 16 В
формирует выходное напряжение –12 В при токе 1 А.

При малых нагрузках микросхема LTC3863, в зависимости от программной установки, может работать либо в высокоэффективном пульсирующем режиме, либо режиме пропуска импульсов. При работе в пульсирующем режиме преобразователь выдает редкие импульсы с более высоким током, после чего на время, зависящее от нагрузки, переходит в состояние пониженного потребления. В режиме пропуска импульсов при легких нагрузках LTC3863 пропускает импульсы. В этом режиме компаратор модулятора может оставаться отключенным в течение нескольких циклов, заставляя внешний MOSFET оставаться в закрытом состоянии, пропуская тем самым рабочие импульсы. Ценой худшего по сравнению с пульсирующим режимом КПД режим пропуска импульсов дает преимущества, выражающиеся в меньших пульсациях на выходе, более низких аудио-шумах и сниженном уровне радиочастотных помех. При размещении компонентов с обеих сторон печатной платы эта схема умещается на площади около 3.2 см 2 .

Рисунок 2. Напряжение переключающего узла, ток катушки
индуктивности и пульсации выходного напряжения
преобразователя 5 В/–12 В при токе нагрузки 1 А.

На Рисунке 2 показаны графики напряжения в переключающем узле (VSW), тока катушки индуктивности (IL) и пульсаций выходного напряжения –12 В (VOUT) при входном напряжении 5 В и токе нагрузки 1 А. Когда P-канальный MOSFET открыт, катушка заряжается (ток возрастает), и разряжается через диод на выход, когда транзистор закрывается. Рисунок 3 демонстрирует аналогичные временные диаграммы для выходного тока 90 мА в режиме пропуска импульсов. Обратите внимание на выбросы напряжения переключающего узла вокруг уровня 0 В, возникающие, когда ток катушки достигает нуля. Рабочий период завершается, когда ток спадет до нуля. На Рисунке 4 при таких же параметрах нагрузки представлены осциллограммы для пульсирующего режима. В этой рабочей точке потери мощности снижаются на 36%, а КПД возрастает с 72% до 80%. На Рисунке 5 приведены осциллограммы, снятые при коротком замыкании выхода. В таком режиме частота переключения уменьшается до 80 кГц, чтобы не допустить слишком большого увеличения тока.

Рисунок 3. Напряжение переключающего узла, ток катушки индуктивности
и пульсации выходного напряжения преобразователя
5 В/–12 В при токе нагрузки 30 мА в режиме пропуска импульсов.
Рисунок 4. Напряжение переключающего узла, ток катушки индуктивности
и пульсации выходного напряжения преобразователя 5 В/–12 В
при токе нагрузки 30 мА в пульсирующем режиме.
Рисунок 5. Напряжение переключающего узла, ток катушки индуктивности
и пульсации выходного напряжения при входном напряжении
5 В и закороченном выходе.

Высокий КПД

Читайте также:  Светодиодные светильники с напряжением питания 12в

На Рисунке 6 приведены графики зависимости КПД от тока нагрузки для двух случаев – режима пропуска импульсов и пульсирующего режима. Исключительно высокое значение КПД 89.3% достигается при токе нагрузки 1 А и входном напряжении 12 В. Обратите внимание, что работа в пульсирующем режиме существенно повышает КПД при токах нагрузки менее 0.1 А. А при легких нагрузках в режиме пропуска импульсов КПД возрастает еще заметнее по сравнению с уровнями, которых можно добиться в синхронном режиме.

Рисунок 6. КПД схемы в нормальном и пульсирующем режимах.

Заключение

Микросхема LTC3863 упрощает структуру преобразователей, преобразующих положительное входное напряжение источника в отрицательное. Она отличается простотой, высоким КПД, и требует всего нескольких недорогих внешних компонентов.

Перевод: Vasa Shmidt по заказу РадиоЛоцман

Источник

Отрицательное напряжение из положительного на max660 или max865

Отрицательное напряжение из положительного на MAX660 и MAX865

Для питания портативной электроники сегодня очень удобно применять dc-dc преобразователи напряжения. Особый интерес представляют микросхемы, способные создать отрицательное напряжение из положительного с минимумом внешних компонентов. Рассмотрим подробнее две хорошо зарекомендовавшие себя микросхемы от прославленной компании Maxim — MAX660 и MAX865.

  1. Микросхема MAX660
  2. Схема включения MAX660
  3. MAX660 в питании звуковых цепей.
  4. Микросхема MAX865
  5. Схема включения MAX865 проста до безобразия

Микросхема MAX660

Это улучшенный и доработанный потомок микросхемы max7660. Которая выпускается далеко не только фирмой maxim. При этом характеристики микросхемы у разных производителей могут отличаться…

Но вернемся к max660.

Схема включения MAX660

Существует 2 схемы включения max660, преследующие разные цели:

.
Инвертор входного напряжения Uвых= -Uвх

Отрицательное напряжение из положительного на MAX660 и MAX865

• Удвоитель входного напряжения Uвых=2*Uвх

Отрицательное напряжение из положительного на MAX660 и MAX865

Микросхема выпускается в корпусах DIP8 и SO-8. Как видно из представленных схем диапазон входных напряжений по схеме инвертора на Max660 лежит в пределах от 1.5 до 5.5 вольт, а по схеме удвоителя напряжения 2.5-5.5 Вольт.

Принцип преобразования тут емкостной. И для нормальной работы микросхема требует наличия на выводах CAP+ и CAP- (выводы 2 и 4), а так же на выходе конденсаторов емкостью от 100uF. В даташите указывается емкость от 47мкФ, но из их же графиков следует, что лучше ставить конденсаторы емкостью не меньше 100мкф. Лучше поставить 150-200 мкФ танталовых конденсаторов. Использовать бОльшую емкость особого смысла не имеет. Конденсаторы могут быть и не танталовыми, но они должны обладать низким ESR, чтобы иметь возможность очень шустро отдать требуемый ток.

Микросхема может отдать в нагрузку ток в 100mA, что очень даже хорошо. Но проседание выходного напряжения при этом составит 0.65В, что уже не так хорошо. Если требуется ток больше указанного, можно включить две микросхемы «в параллель». При этом емкость используемая для преобразования у каждой микросхемы должна быть своя, т.е по 100-200 мкФ, а выходная емкость общая и равная сумме выходных емкостей отдельных преобразователей, что вполне логично.

Отрицательное напряжение из положительного на MAX660 и MAX865

Если вам было лень читать много буковок, то можно послушать умного дядю, посмотрев короткое видео:

MAX660 в питании звуковых цепей.

Работа dc-dc преобразователя на MAX660 возможна на двух частотах — 10 и 80 кГц. Первый вариант не интересен, так как лежит в слышимом диапазоне частот.

Хорошая новость в том, что можно заставить микросхему работать на частоте преобразования 80кГц, подав на вывод FC ( вывод 1) В таком случае даташит гарантирует частоту преобразования не ниже 40 кГц, что для нас уже вполне устраивает.

Отрицательное напряжение из положительного на MAX660 и MAX865

Тактирующие импульсы могут быть поданы и с собственного генератора на ногу OSC (вывод 7 ). К указанному выводу подключен встроенный конденсатор емкостью 15пФ. Подключением внешнего конденсатора можно снизить частоту до требуемого значения.

Вся прелесть заключается в том, что микросхема не дает кучи лишнего шума по цепям питания, как это делает всеми любимая mc34063.

Преобразователь на данной микросхеме прекрасно работает с усилителем для наушников на NE5532, по схеме из статьи: Высококачественный усилитель для наушников на ОУ по разумной цене , даже не смотря на то, что у NE5532 минимальное напряжение питания ±5В.

При помощи микросхемы макс 660 очень удобно делать двухполярное питание из однополярного. Минус заключается в том, что если источником питания служит аккумулятор, то по мере его разряда падает как положительное напряжение питания, так и отрицательное. При использовании литиевого аккумулятора на полном заряде питание составить ±4.2В, а при разряженном ±3.2 вольта.

Читайте также:  Какова периодичность испытания указателей напряжения до 1000в

Хотите больший размах напряжений? -пожалуйста, MAX865 в студию

Микросхема MAX865

В отличие от 660-ой, dc-dc преобразователь на MAX865 представляет из себя два конвертера. По сути это повышающий и инвертирующий преобразователи в одном корпусе. На выходе микросхемы будет удвоенное положительное и удвоенное отрицательное напряжения. Весьма удобное решение для питания портатива двухполярным напряжением.

Микросхема выпускается в корпусе μMAX — это корпус для поверхностного монтажа с размерами 3×3 мм, не считая выводов. Что еще раз подтверждает, что микросхема созданна для портатива.

Отрицательное напряжение из положительного на MAX660 и MAX865

Диапазон входных напряжений здесь немного расширен и заключен между 1.5 и 6 вольтами. Соответственно на выходе можно получить двухполярное питание из однополярного напряжением от ±3 до ±12В.

А вот выходной ток у микросхемы не так радует. В даташите заявляют, что микросхема отлично справляется с нагрузкой до 20 мА, хотя и не доходя до такого тока начинаются просадки выходных напряжений, что хорошо видно из графика зависимости выходного напряжения от тока, показанного ниже. Однако максимальный выходной ток заявлен как 100мА, но это ток КЗ.

Отрицательное напряжение из положительного на MAX660 и MAX865

Выбора частоты преобразования тут не предусмотрено, но производители постарались вывести частоту за пределы слышимого диапазона. Микросхема работает на частотах от 20 до 38 кГц. Видимо под нагрузкой частота проседает.

Схема включения MAX865 проста до безобразия

Отрицательное напряжение из положительного на MAX660 и MAX865

Емкость всех указанных конденсаторов — 3.3 мкФ. Лучше опять таки использовать танталовые конденсаторы. Но подойдут и любые другие с низким ESR. Емкость выходного конденсатора, на мой взгляд, несколько маловата. Лучше дополнительно установить емкость по 10-20 мкФ непосредственно на ноги питаемых микросхем.

Как и в предыдущем случае, при нехватке выходного тока, можно запаралелить две микросхемы.

Отрицательное напряжение из положительного на MAX660 и MAX865

При этом по даташиту выходная емкость остается неизменной. Но лучше опять таки ее нарастить, и конечно не помешает установить электролиты непосредственно на ножки питаемых микросхем. Это обеспечит максимальную эффективность при пиковых нагрузках.

Данные микросхемы, несомненно весьма интересные кандидаты для построения dc-dc преобразователей, способных создать отрицательное напряжение из положительного и могут найти применения для различны случаев.

Если же вы хотите более вкусные характеристики, в частности, частоту преобразования более полутора МГц, выходной ток более 400 мА и и стабильное двухполярное выходное напряжение ±5 вольт, то стоит внимательнее присмотреться к преобразователю на микросхеме TPS65130.

Статья написанна исключительно для сайта AudioGeek.ru

AliExpress RU&CIS

Привет! В этом окошке авторы блогов любят мериться крутостью биографий. Мне же будет гораздо приятнее услышать критику статей и блога в комментариях. Обычный человек, который любит музыку, копание в железе, электронике и софте, особенно когда эти вещи пересекаются и составляют целое, отсюда и название — АудиоГик. Материалы этого сайта — личный опыт, который, надеюсь, пригодится и Вам. Приятно, что прочитали 🙂

Здравствуйте, я тупица, когда-то давно изучал на парах изучал микроэлектронику, но уже растерял все знания, даже уже схему прочитать не могу. Мне из 12В нужно получить -12В, такой же большой силы тока на выходе мне не нужно (входная 13А, выходная не менее 1А).
Получается мне нужно воспользоваться второй схемой? К каким выводам (Vin, IN, HND) я должен подключить + и — источника питания, с каких выводов я могу забрать -12В и 0?
К тому устройству я могу подсоединить кабель только -12, но с этого же БП к нему должны идти GND, +5 и +12. Я конечно понимаю, что я попрошайка), но обратиться больше не к кому(

вы не сможете получить 1 Ампер с этих микросхем. Первая дает до 100 мА, вторая вообще всего 10 мА…
Даже если вы включите параллельно 10 микросхем (что не очень дешево) то мне кажется для вашей задачи это не лучший вариант. На алиэкспресс есть много готовых смех преобразователей за пару долларов.

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Источник

Adblock
detector