Симетрично захранване -15V от единично захранване - Практически съвети
Симетрично захранване може да се получи много просто от обикновено променливо напрежение. Два диода и два кондензатора са достатъчни, за да се постигне този удвоител на напрежение. Можем да създадем +/- 15V от прост 12V трансформатор например.
Ето малка статия, представяща как да постигнете симетрично захранване от обикновено (променливо) напрежение.
Принцип на работа на симетричното захранване
Имаме само трансформатор, който дава 12 V (а не 2 x 12 V, или 12 - 0 - 12 V със средна точка).
Симетрично захранване +/- 16 V приблизително: най-проста схема
Диод D1 коригира положителната половин вълна. Кондензаторът C1 за запаметяване позволява да се поддържа наличното напрежение, когато моментното входно напрежение е ниско или отрицателно: това е енергиен резерв. По същия начин D2 изправя отрицателната полувълна и C2 изглажда напрежението. Изходното напрежение Vs е равно на пиковата стойност, при която се изважда праговото напрежение на диода (0.7 V).
Vs = 12 V x 1,414 - 0,7 = 16,97 - 0,7 = 16,27 V
Изходното напрежение е около 16 V на празен ход и ще падне до 15 V, ако токът е около 100 mA например. Изходното напрежение не се регулира и пулсациите са при 50 Hz (а не при 100 Hz, както в случая на трансформатор 2 x 12 V със средна точка). Всъщност C1 се презарежда при всяка положителна полувълна, т.е. веднъж на секторен период (20 ms). По същия начин за отрицателното напрежение. Можем да кажем, че този монтаж е симетрично захранване +/- 15 V най-простото в света !
Пулсации на захранващото напрежение
Нека I = 200mA е консумираният ток на двете захранващи шини. Периодът на мрежата (през който C1 = 2200 uF се разрежда) е 20 ms. Пулсацията е:
Пулсации = I x T/C1 = 0,2 x 0,02/0,0022 = 1,82 V
Пулсацията от връх до връх е приблизително 1,8 V.
Предимства на това симетрично захранване
- много просто: 2 диода вместо 4 диода
- единично входно напрежение вместо двойно напрежение
Недостатък на това симетрично захранване
- Кондензатори два пъти по-големи, отколкото с диоден мост (пулсации при 50 Hz, а не при 100 Hz).
Основното предимство на този метод е възможността да се създаде симетрично напрежение за захранване на модул (операционен усилвател, малък аудио усилвател), като има само трансформатор, доставящ обикновено напрежение (12 V например, а не 2 x 12 V).
Балансирано захранване +/- 12V стабилизирано
За да се постигне балансирано захранване +/- 12 V 200 mA, могат да се добавят стабилизирани регулатори на напрежение 7812 и 7912, както по-долу:
Симетрична диаграма на захранването +/- 12 V 200 mA стабилизирана с регулатори на напрежението
7812 и 7912 вретена (стандартна кутия TO220)
Регулаторите 7812 и 7912 не се нуждаят от радиатор за ток от 200 mA. Трансформаторът 12 V трябва да бъде най-малко 5VA.
C3 и C5 се използват за стабилизиране на напрежението на 7812. Те са необходими. C3 осигурява бърза реакция за разлика от големия енергиен резерв C1. Ролите на C1 и C3 се допълват. Не можем да кажем, че C3 е безполезен, като твърдим: 2200 uF + 1 uF = 2201 uF, което се равнява на едно и също нещо! По същия начин C4 и C6 служат за стабилизиране на напрежението на 7912.
Двойно захранване + 16V и + 32V от 12V
Тук става въпрос само за гледна точка! Достатъчно е да се вземе предвид масата на сглобката, която се подава на отрицателния извод.
32 V захранване от 12 V: диаграма
12V захранване от 5V
По същия начин, 12 V 200 mA вентилатор (PC вентилатор) може да бъде свързан от 5 V 500 mA трансформатор.
Осъществяване на 12 V от 5 V: проста диаграма на удвоител на напрежение
Този удвоител не работи, ако входното напрежение е непрекъснато (например: 5V от USB порт или от зарядно за телефон)