Sebilangan besar litar Elektronik Analog memerlukan rel bekalan kuasa dua untuk operasi seimbang yang betul; ini menjadi sangat kritikal sekiranya kita merancang litar penguat Operasi. Voltan bekalan negatif juga diperlukan dalam sistem digital seperti penukar A / D, op amp dan pembanding. Dalam semua kes ini, keperluan semasa akan rendah, tetapi menghasilkan bekalan -5V seperti itu biasanya mahal dan tidak efisien jika kita menggunakan sebilangan besar komponen litar diskrit dan bersepadu. Oleh itu, dalam tutorial ini kita akan belajar bagaimana membina Litar Bekalan Daya 5V arus rendah sederhana yang boleh dihidupkan dari port USB kami. Begitu juga kita sebelum ini membina + 12V dan -12V Dual Power Supply Circuit.
Walaupun terdapat banyak kaedah untuk memisahkan voltan tunggal, potensi tanah maya mereka tidak akan tetap. Sekiranya kita menggunakan dua bateri untuk mendapatkan voltan polaritas ganda, pada waktunya satu bateri akan habis lebih cepat daripada yang lain dan sukar untuk mengekalkan voltan dua polaritas yang seimbang. Sekiranya anda menggunakan pembahagi potensi perintang, sebahagian daya akan hilang kerana voltan haba dan perpecahan tidak stabil. Untuk mengatasi masalah ini kita akan menggunakan IC penukar voltan CMOS yang dipanggil ICL7660 dari Renesas.
ICL7660
ICL7660 dan ICL7660A adalah penukar voltan pam muatan CMOS monolitik yang menukar julat voltan input dari + 1.5V hingga + 10.0V ke julat voltan keluaran -1.5V hingga -10.0V.
ICL7660 dan ICL7660A mengandungi semua litar yang diperlukan untuk menyelesaikan penukar voltan negatif, kecuali dua kapasitor luaran. Cara kerja peranti dapat difahami dengan baik oleh teori penukar voltan ideal yang diberikan di bawah.
Semasa separuh kitaran pertama, suis S1 dan S3 ditutup (Catatan: Suis S2 dan S4 dibuka semasa separuh kitaran ini). Kapasitor C1 dikenakan ke voltan V +. Semasa separuh kitaran operasi kedua, suis S2 dan S4 ditutup (Catatan: Suis S1 dan S3 dibuka semasa separuh kitaran ini). Voltan pada kapasitor C1 beralih secara negatif oleh voltan V +. Caj kemudian dipindahkan dari C1 ke C2, dengan asumsi suis ideal dan tanpa beban pada C2. Oleh itu, voltan V + terbalik boleh didapati di C2. Operasi ICL7660 dan ICL7660A adalah serupa dengan operasi penukar voltan yang ideal ini.
Petua Aplikasi ICL7660:
- Kapasitor C2 harus diletakkan berdekatan dengan IC2 untuk mengelakkan penyambungan peranti. Jangan berikan lebih daripada 10V untuk ICL7660, 12V untuk ICL7660A.
- Jangan sambungkan terminal LV ke GROUND untuk voltan bekalan lebih besar daripada 3.5V.
- Semasa menggunakan kapasitor terpolarisasi, terminal '+' C1 mesti disambungkan ke pin 2 dari ICL7660 dan ICL7660A dan terminal '+' C2 mesti disambungkan ke GROUND.
- Untuk prestasi terbaik, gunakan kapasitor ESR bernilai rendah sebagai pengganti C1 dan C2.
- Kapasitor penyangga boleh disambungkan di seluruh bekalan input sekiranya jarak wayar antara USB dan litar panjang.
- Arus keluaran litar ini terhad kepada 40mA. Untuk keperluan semasa hingga 100mA, IC MAX660 dapat digunakan sebagai pengganti U1.
Litar Bekalan Kuasa 5v dan Bekerja:
Gambarajah litar bekalan kuasa ± 5v yang lengkap menggunakan ICL760 ditunjukkan di bawah. Voltan input + 5V dapat diperoleh dari mana-mana port USB komputer riba atau pengecas / penyesuai.
Litar dibina oleh sekitar ICL7660 (U1) bersama dengan dua kapasitor (C1 dan C2). Output 5V dari USB diberikan ke pin 8 dari U1. IC U1 dan kapasitor (C1 dan C2) membentuk bahagian penyongsang voltan yang menukar + 5V ke -5V. Bekalan Converted -5V boleh didapati di pin 5 U1. Oleh itu, bekalan kuasa 5V dual tersedia pada penyambung J2.
Kami telah mensimulasikan litar di Proteus sebelum membinanya pada perkakasan:
Menguji Litar Bekalan Kuasa Dual (±) 5V USB:
Pasang litar di papan PCB / papan roti seperti rajah litar yang ditunjukkan di atas. Letakkan kapasitor C2 yang hampir dengan IC U1. IC harus dipasang dengan asas IC yang betul jika litar disolder pada PCB. Setelah litar bekalan kuasa 5v dibina, ia akan kelihatan seperti ini
Untuk menguji litar, sambungkan USB ke komputer riba atau power bank atau sebarang USB untuk menghidupkan litar. Periksa voltan keluaran pada J2 menggunakan multimeter dengan merujuk ke tanah. Dalam video ujian yang diberikan di bawah ini, multimeter disambungkan ke rel positif semasa menunjukkan 4.9V. Kemudian multimeter disambungkan ke output IC (iaitu, pin 5 dari ICL7660), maka ia menunjukkan -4.7V.
Berikut adalah simulasi
Harap anda memahami litar dan mengetahui cara membina litar bekalan kuasa dua menggunakan ICL7660 IC. Sekiranya anda mempunyai pertanyaan, tinggalkan di ruangan komen atau gunakan forum kami untuk lebih banyak soalan teknikal. Periksa juga litar bekalan kuasa yang lain, yang merangkumi pelbagai litar seperti litar penukar rangsangan, litar penukar buck, litar bekalan kuasa berubah-ubah, litar SMPS, litar bank kuasa dll.