Menggunakan dua regulator untuk menciptakan landasan baru: Bagaimana cara menghitung daya yang dibutuhkan?

8

Saya sedang berpikir untuk menggunakan dua regulator untuk membuat catu daya ± 5 V. Saya akan menggunakan regulator 10 V dan regulator 5 V dan menggunakan output regulator 5 V sebagai ground untuk rangkaian dan ground regulator 10 V sebagai -5 V.

Sesuatu seperti ini:

masukkan deskripsi gambar di sini

Yang membingungkan saya dalam pengaturan ini adalah bagaimana cara menghitung kekuatan regulator + 5 V.

Saya kira beban 10 V regulator akan menjadi beban seluruh rangkaian (termasuk regulator 5 V). Apakah beban pada regulator 5 V kemudian hanya arus balik yang masuk ke pin GND?

power voltage-regulator negative AndrejaKo
sumber

Jawaban:

11

Jangan mencari tahu, sampah itu. Arus tidak dapat mengalir dari plus 5 ke tanah karena 3 regulator terminal ini tidak menenggelamkan arus. Dalam kasus yang jarang terjadi, ini dapat bekerja jika undian -5 selalu lebih besar atau sama dengan undian +5. Cari sirkuit pemisah tegangan. Pendekatan yang umum adalah dengan menggunakan amplifier untuk memaksa ground ke ground, pada arus rendah bahkan op amp dapat melakukan ini.

russ_hensel
sumber
Jika arus yang ditarik dari +5 akan selalu melebihi yang ditarik dari pasokan -5, seseorang mungkin dapat mengerjakan ulang sirkuit menggunakan 7905. Ada beberapa skenario nyata di mana penarikan -5 tidak akan pernah sangat besar, dan minimum menarik dari pasokan +5 akan melebihi itu. Bahkan dalam skenario seperti itu, mungkin bukan ide yang buruk untuk menambahkan zener 5,1 volt atau 5,4 volt pada pasokan +5 untuk memastikan bahwa bahkan jika beban yang diharapkan tidak ada, tegangan suplai "5 volt" akan tidak terlalu tinggi hingga menyebabkan kerusakan.
supercat
@supercat Bisakah Anda menulis lebih banyak tentang itu atau memposting beberapa tautan? Terlihat cukup menarik.
AndrejaKo
@AndrejaKo: Secara konseptual, ini cukup sederhana. Jika seseorang menghilangkan 7905 dan membiarkan "tanah" mengambang relatif terhadap rel pasokan sumber, tanah akan melayang ke titik di mana arus yang bersumber ke "tanah" dari rel "+5" sama dengan arus tenggelam dari rel "-5". Namun, tidak terlalu mungkin bahwa titik itu akan berada di antara dua rel. Jika seseorang dapat yakin bahwa titik tersebut akan berada di atas titik tengah, seseorang dapat menggunakan chip seperti 7905 untuk ...
supercat
... tarik tanah ke titik yang "setidaknya" 5 volt di bawah rel positif. Perhatikan bahwa 7905 tidak akan mencegah "tanah" melaju lebih dari 5 volt di bawah rel positif; jika lebih banyak arus akan tenggelam ke "-5" daripada bersumber dari "+5" ketika ground berada di tengah-tengah rel, maka "ground" akan ditarik ke titik lebih dari lima volt di bawah pasokan "+5".
supercat
7

Secara teori, ini seharusnya berhasil. Saya tidak yakin bagaimana itu akan berperilaku dalam prakteknya. Jadi, secara teori Anda tidak bisa menggerakkan arus lebih tinggi dari yang dapat disediakan 7810.

Sunting: Lihat jawaban @ russ_hensel di bawah ini. Tidak akan bekerja.

Seberapa banyak Anda mengemudi saat ini?

Sebagian besar alasan virtual perlu disangga. Lihat beberapa contoh sirkuit di: http://tangentsoft.net/elec/vgrounds.html

Jika Anda khawatir tentang biaya dan real estat, pembagi resistor sederhana akan berfungsi.

masukkan deskripsi gambar di sini

Yang juga dapat Anda buffer:

masukkan deskripsi gambar di sini

TLE2426 adalah cara terintegrasi untuk melakukan itu.

masukkan deskripsi gambar di sini

Sunting: Menjelaskan diri saya sedikit lebih baik.

jeep9911
sumber
Apakah tidak khawatir tentang penghitungan jumlah pembeda yang tepat untuk desain kedua? Hitungan bagiannya lebih kecil oleh dua resistor. Untuk desain pertama Anda mencantumkan meminimalkan biaya dan real-estate sebagai keuntungannya; jika TLE2426 lebih besar dan lebih mahal bukankah itu yang menjadi barang "tidak khawatir"?
Dan Is Fiddling By Firelight
Op-amp / buffer virtual ground adalah caranya. Karena op-amp dapat sumber dan arus tenggelam, op-amp tidak akan memiliki masalah intrinsik dengan solusi regulator.
Connor Wolf
@DanNeely, Anda benar. Saya menulis jawabannya terlalu cepat. Diedit untuk mencerminkan perubahan. Terima kasih.
jeep9911
3

Saya sangat suka cara Dave Jones melakukannya dalam desain uCurrent .

masukkan deskripsi gambar di sini

Secara konseptual, titik dari op-amp U2 adalah mengatur VGND menjadi setengah dari tegangan "baterai". Kemudian tegangan baterai menjadi + V dan baterai menjadi -V. Anda dapat mengganti tegangan baterai untuk setiap suplai yang berakhir tunggal (katakanlah output dari regulator 10V) dan sirkuit itu akan mengubahnya menjadi suplai dengan ujung ganda. Op-amp akan melakukan pekerjaan menjaga tanah "virtual" Anda di tengah rel Anda.

vicatcu
sumber
1
ps saya perhatikan ini pada dasarnya apa yang pertama @ jeep9911 "buffered resistor divider" bermuara ke ... masih bagus untuk melihat implementasi "praktis" yang dalam produksi
vicatcu