Ce régulateur négatif est-il vraiment censé être un régulateur positif inversé?

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Projet: faire une alimentation qui peut remplacer l'alimentation 240V AC montrée, pour que je ne meure pas en jouant avec la carte à laquelle elle se connecte .

Je ne m'intéresse qu'à la partie à l'intérieur de la boîte jaune; la sortie + 40V va à la section ampli de puissance avec laquelle je ne travaille pas.

Schéma d'alimentation

Je suis donc sorti et j'ai acheté un 7812 et 7815, mais je me suis confus à cause du consensus général selon lequel vous ne devriez pas utiliser un 7815 avec des broches de sortie inversées comme régulateur de tension négative, mais il semble que c'est ce qu'ils font ici .

J'ai commandé un 7915, mais ma question:

  • (a) Ce circuit fait-il quelque chose d'intelligent en connectant la sortie positive du 7815 à la terre et en utilisant sa sortie en tant que -15V?
  • (b) Ce circuit fait-il quelque chose de bizarre, et je devrais utiliser le 7915 pour générer -15V comme les dieux voulaient
  • (c) impossible à dire, a besoin de plus d'informations

Notez que j'approvisionne ± 30V DC à partir d'un circuit de préampli dans ce projet, ce qui est supérieur à ce qui serait à l'entrée dans ce schéma, mais bien dans les tolérances du 7812/7815/7915.

Mon schéma, à l'aide d'un 7915:

schématique

simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab

Version avec 7815 'inversé':

schématique

simuler ce circuit

power-supply dc-dc-converter buildsucceeded
la source
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Je n'ai eu qu'à lire la première partie pour donner un vote positif. C'est une grande question, et comprendre pourquoi la première conception fonctionne est un grand pas vers une meilleure compréhension de la tension et du flux de courant.
pipe
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Votre dernière image relie la broche négative de l'alimentation à l'entrée du 7815 plutôt que la positive qui ne peut pas être correcte. Il a également la masse du 7815 uniquement connectée à la sortie plutôt que commune à l'entrée et à la sortie et cela ne peut pas être correct non plus.
David Schwartz
@DavidSchwartz voulez-vous dire que c'est une solution incorrecte ou une illustration incorrecte de ma question? Je voudrais seulement le corriger s'il contient des erreurs au-delà de la portée de la question
buildsucceeded
@buildsucceeded Connecter une sortie d'alimentation négative à la borne d'entrée d'un régulateur de tension positive ou ne pas utiliser le point de masse comme point commun entre l'entrée et la sortie sont des erreurs sans rapport avec votre question.
David Schwartz
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Comme déjà discuté, dans d'autres réponses: le circuit en jaune ne fonctionne que parce que le transformateur isole les deux parties. Votre circuit prévu utilisant le 7915 devrait fonctionner correctement, tant qu'il ne surcharge pas efficacement votre alimentation + / 30V existante. (Le chaînage d'alimentations de ce type peut également entraîner le retour de vos alimentations +12 et -15, ce qui peut être problématique.) Enfin, vous aurez probablement besoin de dissipateurs de chaleur assez importants. ces régulateurs, probablement beaucoup plus grands que tous les dissipateurs de chaleur dans la conception du circuit d'origine.
Kevin Cathcart

Réponses:

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Ce que vous avez montré dans la boîte jaune est OK, car le secondaire 18 V qui fournit le 7815 est complètement isolé des autres rails. Cela signifie que la sortie 15 V est entièrement flottante et que n'importe quelle borne peut être mise à la terre.

Si vous souhaitez utiliser un transformateur à prise centrale (avec de légères économies de matériel et de chutes de diodes) qui produit des rails non isolés ou des rails non isolés à partir d'un autre équipement, vous devez utiliser des régulateurs de la série 79xx pour le rails négatifs.

Le 7815 inversé que vous avez tracé ne fournira pas le -15 V souhaité.

Neil_UK
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Merci pour votre réponse! Pouvez-vous développer un peu puisque je suis un ultra nouveau: le «sourcing secondaire» dont vous parlez est le 18VAC sur le côté droit du transformateur principal?
buildsucceeded
Et dans ce cas, comme mon ± 30V ne flotte pas, le 7915 serait-il nécessaire pour mon circuit?
buildsucceeded
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@buildsucceeded question mise à jour pour clarifier les deux points.
Neil_UK
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Votre 7815 "inversé" (dernier schéma) est incorrect, il ne peut pas fonctionner.

Regardez la 1ère photo, la photo. Notez comment l'alimentation basée sur le 7815 est complètement distincte de celle du 7812, sauf de la connexion à la terre.

Dans votre schéma 7815, le V2 (-30 V) est mal connecté, il ne doit pas se connecter à la terre. Il doit être flottant par rapport au sol. Modifiez cela et votre schéma sera le même que sur la photo.

Bien que la solution comme sur la photo semble étrange, elle est correcte et fonctionnera comme l'utilisation de deux fournitures de laboratoire pour faire +12 V et -15 V.

Bimpelrekkie
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Pour ajouter à la réponse de Neil, il est préférable de penser le régulateur linéaire comme une résistance variable (ou un transistor si vous préférez) entre les bornes IN et OUT régulées par un circuit "intelligent" à l'intérieur. La borne de terre est (principalement) une référence uniquement, pas une borne d'alimentation. Le courant régulé circule toujours (pour les régulateurs positif et négatif) entre IN et OUT et le régulateur peut contrôler la résistance entre ces deux bornes uniquement.

Si vous jetez un coup d'œil à votre dernier schéma, il y a V2 qui génère une tension fixe de 30 V entre les bornes d'entrée et de sortie de U2, quel que soit le courant traversant le régulateur. Redessiner le régulateur en transistor + amplificateur d'erreur peut être utile, voir ci-dessous. Votre source est connectée entre IN et OUT tandis que la charge est entre OUT et GND, vous aurez donc besoin d'un courant de charge circulant entre les bornes IN et GND pour que les choses fonctionnent.

schématique

simuler ce circuit - Schéma créé en utilisantCircuitLab

Au contraire, la situation dans la boîte jaune est différente. La source de tension (enroulement secondaire + redresseur) est connectée entre les bornes IN et GND et la charge est connectée à OUT et GND. C'est-à-dire que le courant de la source à la charge circule à travers les bornes d'entrée et de sortie du régulateur et il peut faire son travail en contrôlant ce courant.

Martin
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Vous compliquez un peu plus cela!

N'oubliez pas que la tension est relative! Mettez ce -15 à 0 et le gnd à 15V et le +12 à 27V et voyez si cela a du sens! Ce que vous avez vraiment, ce sont deux régulateurs de tension superposés. Le 7812 utilise la sortie du 7815 comme référence de tension pour sa masse, ce qui augmente la sortie de 15 volts. En traitant le «robinet» du milieu comme le sol, vous pouvez obtenir ce qui semble être un swing + et - et un rail négatif ... mais notez que tout est vraiment flottant donc il n'y a pas de sol, c'est juste que vous avez choisi un point de référence pour être rectifié et donc tout ce qui se trouve en dessous sera négatif et tout ce qui le concerne sera positif.

Si vous avez choisi le -15V comme masse, alors vous auriez 0V, 15V et 27V comme je l'ai dit plus tôt et vous avez simplement conçu votre circuit de cette façon. Bien sûr, votre circuit devra être inversé pour gérer le courant inversé que vous traversez, mais ce sera finalement la même chose.

Les deux régulateurs sont exactement le même circuit. Mais sans cette connexion, ils flottent tous les deux! (et simplement avoir 12 et 15 Voltages sur les sorties. En connectant le "rail de masse" (qui n'est pas 0V, c'est juste un point de référence) de celui du haut au "rail d'alimentation" de celui du bas, vous n'avez qu'à coupler eux, mais la combinaison entière flotte toujours.

Je pense que si vous le regardez un peu et réalisez que ce n'est pas compliqué et que la tension est relative, vous verrez ce que je veux dire. Retirez cette patte d'attelage et pensez-y, si vous avez toujours des problèmes.

Stretto
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Si je faisais cela, cependant, je devrais changer tout le circuit que cela est censé alimenter, non?
buildsucceeded
@buildsucceeded Vous ne savez pas de quel changement vous parlez. Si vous voulez changer le -15V en 0V, alors non. Encore une fois, la tension est relative. -15V signifie vraiment qu'il est 15V en dessous de la masse référencée, dans laquelle la masse est considérée comme "0V". N'oubliez pas que la tension est toujours entre deux points. Avoir une tension négative n'a rien de spécial. Cela n'a aucun sens. Dans certains cas, la conception vous contraint d'une manière que vous ne pouvez pas changer la façon dont les choses fonctionnent, mais dans ce cas, puisque tout flotte, nous le pouvons.
Stretto
Cela semble cependant aller à l'encontre des deux premières réponses. Pouvez-vous expliquer pourquoi? Je pense que dans le circuit d'origine, les deux circuits du régulateur flottent à cause du transformateur, mais dans mon application, je les alimente en courant continu afin qu'ils ne flottent pas.
buildsucceeded
Le point principal de l'utilisation de générateurs de tension négative est que nous avons besoin d'une vraie masse qui a une très faible impédance et qui est fixée par le circuit. Dans ce cas, la "masse" à basse impédance est le rail du milieu mais si nous n'avons pas de système flottant, alors il pourrait être fixe et nous devons réellement créer une tension négative, c'est pourquoi vous voyez que certains modèles utilisent une tension négative générateurs.
Stretto
Ils flottent car ils sont connectés à un transformateur. Le fonctionnement des transformateurs consiste à isoler un système d'un autre en convertissant la tension et le courant en magnétiques, puis à nouveau. Une fois que vous avez un système qui flotte, la tension est complètement relative (et cela peut être dangereux en fait).
Stretto
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L'utilisation d'un régulateur de tension à l'envers n'est pas totalement rare. Cet article le traite dans le cadre d'une seule source de tension: http://www.edn.com/design/power-management/4458675/Turn-negative-regulator--upside-down--to-create-bipolar- approvisionnement d'une seule source

Votre circuit n'a pas réellement besoin d'une telle solution car il y a deux enroulements secondaires qui pourraient être utilisés pour créer une alimentation + 12V et -15V de la manière habituelle, mais peut-être que le fabricant de ce circuit avait déjà des régulateurs 7812 et 7915 en stock et ne voulait pas ajouter un autre type de composant.

Klaus Kaiser
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