Esse regulador negativo realmente pretende ser um regulador positivo invertido?

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Projeto: faça uma fonte de alimentação que possa substituir a fonte de 240V CA mostrada, para que eu não morra ao mexer na placa à qual está conectada .

Estou interessado apenas na parte dentro da caixa amarela; a saída de + 40V vai para a seção do amplificador de potência com a qual não estou trabalhando.

Então saí e comprei um 7812 e 7815, mas fiquei confuso por causa do consenso geral de que você não deveria usar um 7815 com pinos de saída invertidos como um regulador de tensão negativo, mas parece que é isso que eles estão fazendo aqui .

Eu pedi um 7915, mas minha pergunta:

(a) Esse circuito está fazendo algo inteligente conectando a saída positiva do 7815 ao terra e usando sua saída como -15V?
(b) Esse circuito está fazendo algo estranho, e eu devo usar o 7915 para fornecer -15V como os deuses pretendiam
(c) é impossível dizer, precisa de mais informações

Observe que estou adquirindo ± 30V DC de um circuito de pré-amplificador neste projeto, que é maior do que o que seria a entrada neste esquema, mas dentro da tolerância para o 7812/7815/7915.

Meu esquema, usando um 7915:

esquemático

^{simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab}

Versão com 7815 'invertido':

esquemático

^{simule este circuito}

power-supply dc-dc-converter

— buildsucededed
fonte

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Eu só tive que ler a primeira parte para dar um voto positivo. Essa é uma ótima pergunta, e entender por que o primeiro projeto funciona é um grande passo para uma maior compreensão da tensão e do fluxo de corrente.

— pipe

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Sua última imagem conecta o pino negativo do suprimento à entrada do 7815, em vez do positivo que não pode estar certo. Ele também tem o terra do 7815 conectado apenas à saída, em vez de comum à entrada e à saída, e isso também não pode estar certo.

— David Schwartz

@DavidSchwartz, você quer dizer que é uma solução incorreta ou uma ilustração incorreta da minha pergunta? Eu só gostaria de corrigi-lo se ele contém erros fora do âmbito da pergunta

— buildsucceeded

@buildsucceeded Conectar uma saída de alimentação negativa ao terminal de entrada de um regulador de tensão positivo ou não usar o ponto de aterramento, pois o ponto comum entre a entrada e a saída são erros não relacionados à sua pergunta.

— David Schwartz

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Como já discutido, em outras respostas: o circuito em amarelo funciona apenas porque o transformador isola as duas partes. O circuito pretendido usando o 7915 deve funcionar corretamente, desde que não sobrecarregue efetivamente a fonte de alimentação de + / 30V existente. (Também encadear fontes de alimentação como essa pode resultar em suas fontes de +12 e -15, permitindo que o ruído retorne à sua fonte de +/- 30 volts, o que pode ser problemático.) Por fim, é provável que você precise de dissipadores de calor razoavelmente significativos. esses reguladores, provavelmente muito maiores do que qualquer dissipador de calor no projeto do circuito original.

— 21417 Kevin Kathcart

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O que você mostrou na caixa amarela está OK, porque o secundário de 18 V que está fornecendo o 7815 está totalmente isolado dos outros trilhos. Isso significa que a saída de 15 V é totalmente flutuante e qualquer terminal pode ser aterrado.

Se você deseja usar um transformador de derivação central (com algumas pequenas economias em quedas de hardware e diodo) que produz trilhos não isolados ou trilhos não isolados de outra peça de equipamento, use os reguladores da série 79xx para o trilhos negativos.

O 7815 invertido que você desenhou não fornecerá o -15 V desejado.

— Neil_UK
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Obrigado pela sua resposta! Você pode expandir um pouco desde que eu sou um novato em ultra: a 'fonte secundária' a que você está se referindo é a 18VAC no lado direito do transformador principal?

— buildsucceeded

E nesse caso, como meu ± 30V não está flutuando, o 7915 seria necessário para o meu circuito?

— buildsucceeded

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@buildsucceeded pergunta atualizada para esclarecer os dois pontos.

— Neil_UK

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O seu 7815 "invertido" (último esquema) está incorreto, não pode funcionar.

Veja a 1ª foto, a foto. Observe como o suprimento baseado no 7815 é completamente separado do 7812, exceto na conexão à terra.

No seu esquema esquemático do 7815, o V2 (-30 V) está conectado incorretamente, não deve ser conectado ao terra. Ele deve estar flutuando em relação ao solo. Mude isso e seu esquema será o mesmo da foto.

Embora a solução, como na foto, pareça estranha, está OK e funcionará como usar dois suprimentos de laboratório para produzir +12 V e -15 V.

— Bimpelrekkie
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Para adicionar à resposta de Neil, é melhor pensar no regulador linear como um resistor variável (ou transistor, se você preferir) entre os terminais IN e OUT regulados por algum circuito "inteligente" interno. O terminal de aterramento é (principalmente) apenas uma referência, não um terminal de energia. Os fluxos de corrente regulados sempre (para regulador positivo e negativo) entre IN e OUT e o regulador podem controlar a resistência apenas entre esses dois terminais.

Se você der uma olhada no seu último esquema, há V2 gerando tensão fixa de 30 V entre os terminais In e OUT do U2, independentemente da corrente no regulador. Redesenhar o regulador como um transistor + amplificador de erro talvez ajude, veja abaixo. Sua fonte está conectada entre IN e OUT enquanto a carga está entre OUT e GND; portanto, você precisa de corrente de carga fluindo entre os terminais IN e GND para fazer as coisas funcionarem.

esquemático

^{simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab}

Pelo contrário, a situação na caixa amarela é diferente. A fonte de tensão (enrolamento secundário + retificador) é conectada entre os terminais IN e GND e a carga é conectada a OUT e GND. Ou seja, a corrente da fonte para a carga flui através dos terminais In e OUT do regulador e pode fazer seu trabalho controlando essa corrente.

— Martin
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Você acabou complicando bastante isso!

Lembre-se de que a tensão é relativa! Transforme -15 para 0 e o gnd para 15V e o +12 para 27V e veja se faz sentido! O que você realmente tem são dois reguladores de tensão empilhados O 7812 está usando a saída do 7815 como uma referência de tensão para seu terra, o que aumenta a saída em 15 voltagens. Ao tratar a "torneira" do meio como o solo, você pode obter o que parece ser um balanço de + e - e um trilho negativo ... mas observe que tudo está realmente flutuando, então não há chão, é só que você escolheu um ponto de referência para ser fundamentado e, portanto, qualquer coisa abaixo dele será negativo e qualquer coisa sobre ele será positivo.

Se você escolher o -15V como terra, terá 0V, 15V e 27V como eu disse anteriormente e você simplesmente projetará seu circuito dessa maneira. Naturalmente, seu circuito terá que ser revertido para lidar com a corrente revertida, mas tudo será o mesmo no final.

Os dois reguladores são exatamente o mesmo circuito. Mas sem essa conexão, os dois estão flutuando! (e simplesmente tem 12 e 15 voltagens nas saídas. Ao conectar o "trilho de aterramento" (que não é 0V, é apenas um ponto de referência) do superior ao "trilho de potência" do inferior, você apenas acoplará eles, mas toda a combinação ainda está flutuando.

Eu acho que se você apenas olhar um pouco e perceber que não é complicado e que a tensão é relativa, você entenderá o que quero dizer. Remova a perna de acoplamento e pense sobre isso, se você ainda tiver problemas.

— Stretto
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Se eu fizesse isso, no entanto, teria que mudar todo o circuito que isso deve alimentar, não?

— buildsucceeded

@buildsucceeded Não tem certeza de qual alteração você está falando. Se você quer dizer mudar de -15V para 0V, então não. Mais uma vez, a tensão é relativa. -15V realmente significa que está 15V abaixo do terra referenciado, no qual o solo é considerado "0V". Lembre-se, a tensão está sempre entre dois pontos. Ter uma tensão negativa não é nada de especial. Isso não tem sentido. Em alguns casos, o design o restringe de uma maneira que você não pode mudar como as coisas funcionam, mas, neste caso, como tudo está flutuando, nós podemos.

— Stretto

Isso parece ir contra as duas principais respostas, no entanto. Você pode explicar o porquê? Eu acho que no circuito original os dois circuitos reguladores flutuam por causa do transformador, mas na minha aplicação eu os estou alimentando com corrente contínua para que eles não estejam flutuando.

— buildsucceeded

O ponto principal do uso de geradores de tensão negativa é porque precisamos de um terra verdadeiro que tenha uma impedância muito baixa e isso seja fixado pelo circuito. Nesse caso, o "terra" de baixa impedância é o trilho do meio, mas se não tivermos um sistema flutuante, ele poderá ser corrigido e teremos que criar uma tensão negativa, e é por isso que você vê alguns projetos usando tensão negativa. geradores.

— Stretto

Eles estão flutuando porque estão conectados a um transformador. A maneira como os transformadores funcionam é isolar um sistema de outro, convertendo a tensão e a corrente em magnéticos e depois novamente. Depois de ter um sistema que está flutuando, a tensão é completamente relativa (e pode ser perigosa, na verdade).

— Stretto 11/09

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Usar um regulador de tensão de cabeça para baixo não é totalmente incomum. Este artigo lida com isso no contexto de uma única fonte de tensão: http://www.edn.com/design/power-management/4458675/Turn-negative-regulator--upside-down--to-create-bipolar- fornecimento de fonte única

Na verdade, seu circuito não precisa dessa solução, porque existem dois enrolamentos secundários que podem ser usados para criar uma alimentação de + 12V e -15V da maneira usual, mas talvez o fabricante desse circuito já tenha reguladores 7812 e 7915 em estoque e não quis adicionar outro tipo de componente.

— Klaus Kaiser
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