Da Alimentazione Singola a Duale

NE555   Varie Soluzioni a Diversa Impedenza per Ottenere una Alimentazione Duale partendo da una Alimentazione Singola…

 
 
 
 




 

INTRO

Lo schema seguente sfrutta un amplificatore operazionale per mantenere costante l’uscita di inseguitore di tensione realizzato con un mosfet, grazie a una tensione di riferimento il più stabile possibile. Il principio di funzionamento è il seguente:

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Ad esempio se si ha un amplificatore invertente, essendo gli ingressi ad alta impedenza ed essendo GND connesso a uno di questi, si può usare una soluzione molto semplice come un partitore resistivo.

Se invece si inietta o si preleva corrente da GND si deve avere una impedenza molto bassa per evitare di avere uno squilibrio della massa.

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Ad esempio in questo caso la corrente non è nulla e si deve usare una soluzione a bassa impedenza, anche se essendo molto piccola la corrente si può usare una soluzione non molto complicata.

 




 

SOLUZIONE PER CORRENTI DA 0 A 20µA CIRCA

Per correnti molto piccole si può usare il seguente schema:

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La tensione GND è la metà della tensione Vin Singola se si va a misurare rispetto alla tensione negativa di Vin. V+ riferita a GND è metà di Vin singola mentre la tensione V- è metà della tensione Vin singola ma di verso negativo.

Le resistenze R devono essere uguali in modo tale da dimezzare la tensione Vin, mentre i condensatori servono per filtrare i rumori. Questa soluzione può essere usata con correnti di circa 20µA visto che questa corrente crea una differenza di potenziale di 20mV. Se non si ha bisogno di una tensione GND molto precisa, si possono avere correnti anche maggiori.

Si potrebbe pensare di utilizzare due resistenze di valore più piccolo, ma questo andrebbe solo a peggiorare l’efficienza del sistema, creando potenza persa inutilmente.

 

SOLUZIONE PER CORRENTI MINORI DI 30mA

In questo caso basta usare la configurazione vista in precedenza con un amplificatore operazionale che fa da buffer:

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Come nel caso precedente si utilizzano le due resistenze R e le capacità C per dividere la tensione Vin singola. Dopo di che si utilizza un amplificatore operazionale LM358 come buffer per ridurre l’impedenza della massa. La capacità C9 fa da filtro. L’integrato usato può avere tensione massima di e30V e correnti di 30mA circa.

 




 

SOLUZIONE PER CORRENTI MAGGIORI DI 30mA

In questo caso bisogna usare dei mosfet o dei transistor per amplificare la corrente dell’amplificatore operazionale. Lo schema è il seguente:

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In questo caso si utilizzano due transistor in configurazione darlington incapsulati, ovvero Q1 e Q2. In questo caso Q1 e Q2 formano uno stadio finale di potenza e la tensione GND è tenuta a tensione Vin/2 grazie al principio del cortocircuito dell’amplificatore operazionale.

La corrente massima dipende dalla tensione d’ingresso. La corrente massima dipende dal dissipatore usato. Imax = 150/((Rtermicadiss + 3)*(Vin/2)) ovvero se si ha Vin 10V, un dissipatore da 17°C/W allora si avrà una corrente massima di Imax = 150/((17+ 3)*(5)) = 6A. servono due dissipatori oppure uno solo, però si dimezza la resistenza termica. Non si possono avere correnti maggiori di 8A usando i transistor nello schema.

Se si vuole una soluzione a bassissima impedenza si possono usare i mosfet:

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In questo caso il principio di funzionamento è uguale, C3 è sempre un condensatore di filtro e i due mosfet fungono da finale di potenza. La corrente massima è Imax = 150/((Rtermicadiss + 2)*(Vin/2)), quindi molto simile alla precedente. Senza dissipatore invece si ha Imax = 3.5/(Vin/2) quindi con 12 volt in ingresso si possono avere massimo 580mA. Con il dissipatore molto di più.
 
DOWNLOAD

È possibile scaricare il file con tutte le simulazioni al seguente LINK!!!




 

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