Двухполярное напряжение из однополярного. Двухполярное питание из однополярного источника: способы и схемы реализации

Особенности TPS65133:

• Входное напряжение 2.9-5В
• Выходное напряжение ±5В
• Выходной ток до 250 мА на канал
• КПД более 90% при токах 50-200 мА
• Частота преобразования 1.7 МГц

Такой преобразователь идеально подходит для питания портативных аудиоустройств от одного Li-Ion аккумулятора.

Выбор оптимальной схемы двухполярного питания

При выборе схемы преобразования однополярного напряжения в двухполярное следует учитывать несколько факторов:

• Требуемая выходная мощность
• Стабильность выходного напряжения
• КПД преобразования
• Уровень пульсаций и помех
• Габариты и стоимость

Для маломощных устройств оптимальны схемы на ОУ или специализированных микросхемах. При больших мощностях лучше использовать трансформаторные схемы. В любом случае важно обеспечить хорошую фильтрацию выходного напряжения.

Применение двухполярного питания в электронных устройствах

Двухполярное напряжение питания используется во многих типах электронной аппаратуры:

• Аудиоусилители
• Измерительные приборы
• Системы сбора данных
• Медицинская аппаратура
• Телекоммуникационное оборудование

Особенно широко двухполярное питание применяется в аналоговых схемах на операционных усилителях. Оно позволяет реализовать весь потенциал ОУ по динамическому диапазону и линейности.

Проблемы и особенности использования двухполярного питания

При работе с двухполярным питанием следует учитывать некоторые нюансы:

1. Необходимость симметрии положительного и отрицательного напряжения
2. Сложность балансировки при разной нагрузке по положительному и отрицательному каналу
3. Возможность «защелкивания» ОУ при перекосе питания
4. Необходимость дополнительных мер по защите от КЗ

Правильное проектирование источника двухполярного питания и схем его использования позволяет избежать большинства проблем и получить максимум преимуществ.

Заключение

Двухполярное питание — важный элемент многих электронных устройств. Современная элементная база позволяет относительно легко получить качественное двухполярное напряжение практически из любого однополярного источника. Правильный выбор схемы преобразования обеспечивает оптимальные характеристики по мощности, стабильности и КПД.

Двухполярное питание из однополярного, или создание средней точки

Для работы многих схем с использованием операционных усилителей часто требуется двухполярное питание, или однополярное со средней точкой

Такой вариант создания двуполярного питания из однополярного характеризуется ощутимыми потерями в схеме и низкой стабильностью, поскольку при неравномерной нагрузке плеч, бОльшая нагрузка будет подтягивать среднюю точку к своему плечу. Подобные схемы могут пригодиться при опытах с операционными усилителями. В схеме варианта б) подстроечным резистором R3 можно корректировать уровень напряжения средней точки. Имеет смысл использовать для быстрой сборки тестовых схем и только в том случае, если напряжение выхода однополярного источника будет достаточным, для создания двухполярного питания.

Более адаптивную схему к малой, но динамичной нагрузке можно собрать с применением операционного усилителя. Схема получается довольно простой, рисунок 2.

Потенциометром R1 задаётся уровень напряжения средней точки. Это напряжение подаётся на не инвертирующий вход «3». При включении питания схемы конденсаторы C1 и C2 заряжаются приблизительно равномерно, в точке их соединения возникает напряжение, приближённо равное половине напряжения питания относительно нижней шинки питания (0 слева, -Uп/2 справа по схеме). Так формируется

Если напряжение средней точки подаваемое на инвертирующий вход превышает заданное напряжение на не инвертирующем входе, усилитель будет тянуть напряжение выхода «6» к минусовой шинке питания, открывая транзистор VT2 до тех пор, пока напряжение средней точки не поравняется с заданным.

Когда напряжение средней точки проседает к минусу питания, то усилитель наоборот подтягивает выход «6» к плюсу питания, открывая транзистор VT1, который будет поднимать напряжение средней точки до тех пор, пока оно не поравняется с заданным.

При дрейфе средней точки около заданного напряжения часто происходит переключение между транзисторами, а поскольку коэффициент усиления ОУ без обратной связи имеет величину порядка нескольких тысяч единиц, то стабилизирующий эффект получается достаточно точным, и в большей степени зависит от величины асимметрии нагрузки, коэффициента усиления по току транзисторов VT1 и VT2 и их мощности.

При использовании такой схемы следует учесть, что при необходимости привязать среднюю точку к корпусу устройства, первичный источник питания не должен иметь контакта с корпусом.

При переключении транзисторов могут возникнуть коммутационные помехи из-за значительной собственной индуктивности фильтрующих конденсаторов. Для устранения помех конденсаторы C1 и C2 необходимо зашунтировать керамическими конденсаторами ёмкостью 0,1…0,22 мкФ.

Достоинством схемы является то, что напряжение средней точки можно задать практически на любом уровне от минуса до плюса питания, хотя в большинстве устройств это не требуется.

Для получения стабильных выходных напряжений относительно средней точки не требуется применения двухполярного стабилизатора, для этого достаточно использовать стабилизированный первичный (однополярный) источник питания.

Печатная плата выполнена на одностороннем фольгированном текстолите. Изображение на странице масштабировано, использовать его в процессе проблематично. Отпечаток платы в масштабе 1:1 находится в PDF файле проекта, который можно скачать в конце статьи, с него и печатайте.

В этом устройстве рекомендую применять многооборотный потенциометр (подстроечный резистор), с ним легче поймать половинку напряжения при настройке с желаемой точностью. Транзисторы можно взять и другие, всё зависит от мощности нагрузки и наличия. Мне требовалось запитать операционный усилитель с нагрузкой по выходу 1,5 мВт, поэтому особо подбором не заморачивался, взял то, чего было больше из старого распая. Правда, при случайном замыкании питания по крайним точкам у меня сгорел транзистор верхнего плеча и микросхема операционного усилителя схемы делителя. Возможно, тут требуются доработки в сторону защиты и усложнения схемы, но я предпочёл быть более осторожным, и просто заменил убитые детали.

Файл проекта можно скачать тут.

Двухполярное питание из однополярного источника напряжения

Как сделать двухполярное питание из однополярного источника: трансформатор с одной вторичной обмоткой

Двухполярное питание из однополярного. Хотел бы в этой статье рассказать как я сделал двухполярное питания используя при этом однополярное. Не так давно я для собственных нужд собрал пару усилителей мощности на микросхеме TDA7294, далее для них нужно было подогнать импульсник с двухполярным питанием.

Электронные компоненты для импульсного блока питания у меня были заготовлены не полностью, а собранные усилители протестировать хотелось уже сейчас. Силового транса с двумя вторичками, да еще и с необходимым мне напряжение, в моем загашнике конечно не нашлось.

Но зато у меня хранились на всякий случай пара мощных трансов, каждый только с одной вторичной обмоткой, и причем на разные напряжения. Вообщето у меня была своя задумка как выйти из этого положения исходя из наличия имеющихся деталей. Поэтому поискав в Интернете дополнительную информацию я начал делать схему, с помощью которой можно было бы с одной вторичной обмотки снять напряжение имеющее две разные полярности.

Конечно в устройстве, которое способно обеспечить двухполярное питание из однополярного, ничего сложного нет, но я думаю для начинающих радиолюбителей он будет полезна:

Необходимые электронные компоненты:

Предложенная в этой публикации схема электронного устройства для конвертирования двухполярного питания из однополярного работает только с переменным входным напряжением, входной постоянный ток для нее не приемлем. Принцип работы этого модуля заключается в том, чтобы получить от одной вторичной обмотки трансформатора переменное напряжение с двумя полярными значениями.

Диоды для выпрямителя выбирайте такие, чтобы выдерживали ток в 2,5 больше, чем максимальный ток потребления усилителя или любого другого устройства куда вы намерены его ставить. В моем распоряжении оказались плоские мостовые выпрямители KBL рассчитанные на ток 15А и напряжение 400V. Вот как на фото ниже:

Это конечно очень жирно, на этот усилитель ставить такие мощные мосты, но для проверки работоспособности аппарата пришлось ставить их. В дальнейшем я их конечно заменю, например, на 4 амперные RBA401У с напряжением 100v, такие мосты свободно обеспечат корректную работу усилителя. Вообщето сейчас выбор мостов большой, не только по электрическим параметрам, но и по типу корпуса.

В случае применения вами данного модуля на устройствах требующих напряжения питания больше 50v, тогда нужно будет установить электролиты C1 и C5 с напряжением соответствующему рабочему напряжению устройства, ну разумеется с запасом. Если у вас не под рукой емкостей с номиналом, который указан на схеме, то можно поставить четыре кондера по 2200µF, соединив параллельно по два в каждое плечо.

Конденсаторы C2,C6 можно ставить пленочные или керамические, отлично подходят высоковольтные конденсаторы с полипропиленовым диэлектриком, которые можно извлечь из ненужных блоков питания применяющихся в компьютере.

В качестве силового источника питания я использовал тороидальный трансформатор, имеющий только одну выходную обмотку с напряжением 30v и потребляемой мощностью мощностью немного больше 55V·A. В итоге, на концах выходной цепи выпрямителя получилось ±43v постоянного напряжения.

Во время тестирования усилителя я его нагрузил по полной, и мощность в нагрузке составила, где то 38W при падении напряжения 24v на максимальной мощности. Но в таком слишком большом падение, ясное дело, виноват маломощный трансформатор. Электронные компоненты установленные на печатной плате были абсолютно холодными.

В заключение хочу сказать, что такое устройство отлично работает, никаких нареканий к нему нет.

Файл печатной платы в формате .lay: Скачать Dvuhpolyarka

Как из однополярного сделать двухполярное. Как получить двухполярное питание. Варианты двухполярного питания для портатива

Зачастую, источники двухполярного питания обладают неизменяемым напряжением на выходе. Стремление малыми затратами из нерегулируемого двухполярного источники питания сконструировать регулируемый обычно не к чему хорошему не приводит, так как это ведет к дисбалансу выходных напряжений (по амплитуде) противоположных полярностей. Для осуществления такого варианта приходится значительно «утяжелять» схему.

Существует также вариант, когда к однополярному блоку питания прибавляют электронный узел, который формирует отрицательное напряжение из положительного. Но данный вариант двухполярного источника так же имеет дисбаланс противоположных напряжений и не позволяет использовать в блоках питания с плавной регулировкой выходного напряжения.

В данной статье приводится еще один оригинальный вариант двухполярное питание из однополярного имеющий право на существования. Это приставка – , построенная на операционном усилителе LM358, к обычному однополярному источнику питания, которая позволяет получить полноценное двухполярное напряжение на выходе.

В качестве источника входного напряжения может выступать любой блок питания с напряжением 7…30 вольт, причем на выходе будет получено напряжение 3…14,5 вольт.

В процессе работы, данный делитель не искажает выходные параметры однополярного источника питания. Данная приставка-делитель может выдержать нагрузку до 10 ампер, не искажая напряжение, как по положительному, так и по отрицательному каналу. Например, если в отрицательной цепи двухполярного источника питания подключена нагрузка с током потребления 9 ампер, а в положительной 0,2 ампер, то разница между отрицательным и положительным напряжением будет менее 0,01 вольта.

Следует заметить, что только наличие регулятора в однополярном блоке питания может обеспечить изменение выходного в двухполярном, в противном случае регулировка будет невозможна.

Описание приставки-делителя однополярного напряжения в двухполярное

(DA1) замеряет разность потенциалов между общим проводом и средней точкой делителя напряжения, собранного на сопротивлениях R1, R2, R3. При изменении данной разницы ОУ LM358 приводит к стабилизации выходного напряжения, уменьшая его или увеличивая.

Когда на схему подано входное напряжение, емкости С1 и С2 заряжаются половинным напряжением питания. При сбалансированной нагрузке, данные напряжения и будут выходным напряжением двухполярного источника питания.

Теперь проанализируем ситуацию, когда к выходу двухполярного блока питания подсоединена несбалансированная нагрузка, к примеру, сопротивление нагрузки в положительной цепи значительно ниже сопротивления нагрузки подсоединенной к отрицательной цепи.

Поскольку к емкости С1 параллельно подсоединена нагрузка (диод VD1 и небольшое сопротивление нагрузки), то емкость С2 будет заряжаться как через конденсатор С1 так и через выше обозначенную цепь (диод VD1 и небольшое сопротивление нагрузки).

По этой причине, заряд конденсатор С2 будет происходить большим напряжением чем конденсатор С1, а это приведёт к тому, что отрицательное напряжение будет выше положительного. На общем проводе напряжение увеличится относительно средней точки делителя напряжения R1, R2, R3, где напряжение равно 50% от входного.

Это способствует возникновению отрицательного напряжения на выходе ОУ LM358 относительно общего провода. В итоге открываются транзисторы VT2 и VT4 и аналогично электроцепи «диод VD1, небольшое сопротивление нагрузки» в положительной электроцепи, шунтирует емкость С2 в отрицательной цепи, что приводит к сбалансированности токов обоих цепей (положительной и отрицательной)

Аналогично, транзисторы VT1, VT3 откроются, если произойдет нарушение баланса нагрузки в сторону отрицательного напряжения.

В эру портативной электроники все острее встает вопрос о питания переносных девайсов. Особую сложность представляет двухполярное напряжение питания, необходимое например в портативном усилителе для наушников. Сегодняшнее развитие электроники позволяет преодолеть данную проблему. Рассмотрим как сделать двухполярное питание из однополярного на микросхеме TPS65133.

Конечно для двухполярного питания в портативе можно воспользоваться двумя аккумуляторами. Но это приведет к дополнительным сложностям с их зарядкой, а также к расбалансу плеч по мере старения аккумуляторов.

Более продвинутый вариант сделать двухполярное питание из однополярного — использовать или любой другой. Но и тут есть проблема. при разряде аккумулятора, вслед за положительным напряжением будет падать и отрицательное. Т.е. при заряженном аккумуляторе питание будет ±4.2, а при разряженном ±3 В или еще меньше.

И тут на помощь приходят SEPIC преобразователи. Не будем углубляться в теорию процесса преобразования — это тема отдельной статьи. А пока рассмотрим преобразователь однополярного напряжения в двухполярное на TPS65133.

Главным достоинство этого преобразователя является то, что выходное напряжение составляет ±5В независимо от входного напряжения, которое может быть от 2.9 до 5 вольт (допустимо подавать до 6 вольт). Т.е. микросхема создана для непосредственного использования с 3.6 вольтовыми аккумуляторами. Но никто не запрещает запитать ее от usb или блока питания.

Частота преобразования тут 1.7МГц. Для аудио устройств это отличный вариант. При этом, для работы не требуется использование трансформаторов, которые нужны в большинстве SEPIC конвертеров. Для преобразования требуется только индуктивность которая, благодаря столь высокой частоте, достаточно мала.

Схема преобразователя однополярного напряжения в двухполярное на TPS65133 выглядит следующим образом:

Конденсаторы желательно устанавливать танталовые. Так же будет не лишним поставить дополнительно конденсаторы по 0.1 мкФ для фильтрации ВЧ-помех.

Что касается такого параметра как выходной ток, то тут все очень хорошо. Выходной ток может достигать 250 мА на плечо. Производитель заявляет, что при выходном токе от 50 до 200 мА КПД преобразователя превышает 90%, что является очень хорошим показателем для применения в портативной технике.

При всех очевидных плюсах, самым большим минусом данной микросхемы является ее корпус. Микросхема выпускается только в корпусе предназначенном для поверхностного монтажа, размерами 3х3 мм. Размеры контактов составляют 0.6х0.2 мм, а расстояние между ними 0.25 мм.

Изготовить плату с такими контактами в домашних условиях — не самое простое занятие. Можно облегчить себе жизнь, если купить готовый модуль со впаянной микросхемой и обвязкой.

Вообще TPS65133 не единственная. В этом же ряду есть микросхемы TPS65130 TPS65131, TPS65132, TPS65135….. Однако либо их характеристики мене интересны, либо корпус еще хуже.

Буду очень признателен всем, кто подскажет микросхемы с аналогичными характеристиками. Жду Вас в комментах

Материал подготовлен исключительно для сайта

Зачастую для работы многих схем требуется двухполярное напряжение питания — однополярное с средней точкой. Т.е. когда за «Землю» принимается не минусовой вывод источника питания, а ровно половина выходного напряжения. Тогда получается относительно земли два напряжения +U и -U равной, по модулю величины.

Характерной особенностью правильного двухполярного источника питания является равные величины без знака +U и -U ВСЕГДА — если посмотреть двухлучевым осциллографом форму выходных напряжения, то пульсации сетевой частоты, а она всегда есть в реальном источнике питания, симметричны. Под влиянием недостаточной фильтрации пульсаций при увеличении +U, на столько же уменьшается и -U, для выполнения условия модуль(+U) = модуль(-U). После выше изложенного у вас закрался ответ на вопрос, зачем применяют двухполярные источники питания?

Ответ прост — для устранения влияния пульсаций питающего напряжения. Как бы мы не пытались спроектировать хороший фильтр с максимальныи КПД, сглаживающий пульсации после выпрямителя, например увеличением номиналов электролитических конденсаторов, применением активных фильтров на транзисторах, существуют устройства, для которых полученные значения уровня пульсаций все равно не приемлемы. Например приемники прямого преобразования, в состав которого входит усилитель низкой частоты с коэффициентом усиления ~ 100000, т.е. на его вход подается сигнал с уровнем ~ 1..10мкВ.

Типичным потребителем двухполярного напряжения питания являются операционные усилители. Правда их можно включить в схему и из однополярным напряжением питания, но в этом случае теряются приемущества двухполярного. В любом даташите на ОУ можно найти параметр «Supply-voltage rejection ratio», значение которое находится в пределах обычно 80 .. 100 дБ. Выражает соотношение изменение напряжение питания к изменению напряжения на выходе ОУ, выраженное в децибелах. Проще говоря коэффициент подавления пульсаций напряжения питания. Коэффициент подавления пульсаций фильтра однополярного источника питания значительно ниже.

Собственно схема преобразования однополярного напряжения в двухполярное представлена ниже. Это один из возможных вариантов. Популярна так же схема с двумя диодными мостами и одной вторичной обмоткой трансформатора. Но в моем устройстве трансформатор вынесен из корпуса, и на вход подается уже выпрямленное напряжение, так что…

Транзисторы Q1 и Q2 BD139 BD140 следует заменить на другие с достаточным коэффициентом уситения по току h31э. Я применил BDX33 BDX34 дарлингтона с значением 750. Операционный усилитель можно применять практически любой. Например LM358. В данном случае я применил который валялся под рукой — NE5532. Он сдвоенный, как видно из схемы. Триммером RV1, который должен быть многооборотным, выставляем половину напряжения питания.

Как сделать однополярное питание. Простая схема получения из однополярного источника питания двухполярное

В эру портативной электроники все острее встает вопрос о питания переносных девайсов. Особую сложность представляет двухполярное напряжение питания, необходимое например в портативном усилителе для наушников. Сегодняшнее развитие электроники позволяет преодолеть данную проблему. Рассмотрим как сделать двухполярное питание из однополярного на микросхеме TPS65133.

Конечно для двухполярного питания в портативе можно воспользоваться двумя аккумуляторами. Но это приведет к дополнительным сложностям с их зарядкой, а также к расбалансу плеч по мере старения аккумуляторов.

Более продвинутый вариант сделать двухполярное питание из однополярного — использовать или любой другой. Но и тут есть проблема. при разряде аккумулятора, вслед за положительным напряжением будет падать и отрицательное. Т.е. при заряженном аккумуляторе питание будет ±4.2, а при разряженном ±3 В или еще меньше.

И тут на помощь приходят SEPIC преобразователи. Не будем углубляться в теорию процесса преобразования — это тема отдельной статьи. А пока рассмотрим преобразователь однополярного напряжения в двухполярное на TPS65133.

Главным достоинство этого преобразователя является то, что выходное напряжение составляет ±5В независимо от входного напряжения, которое может быть от 2.9 до 5 вольт (допустимо подавать до 6 вольт). Т.е. микросхема создана для непосредственного использования с 3.6 вольтовыми аккумуляторами. Но никто не запрещает запитать ее от usb или блока питания.

Частота преобразования тут 1.7МГц. Для аудио устройств это отличный вариант. При этом, для работы не требуется использование трансформаторов, которые нужны в большинстве SEPIC конвертеров. Для преобразования требуется только индуктивность которая, благодаря столь высокой частоте, достаточно мала.

Схема преобразователя однополярного напряжения в двухполярное на TPS65133 выглядит следующим образом:

Конденсаторы желательно устанавливать танталовые. Так же будет не лишним поставить дополнительно конденсаторы по 0.1 мкФ для фильтрации ВЧ-помех.

Что касается такого параметра как выходной ток, то тут все очень хорошо. Выходной ток может достигать 250 мА на плечо. Производитель заявляет, что при выходном токе от 50 до 200 мА КПД преобразователя превышает 90%, что является очень хорошим показателем для применения в портативной технике.

При всех очевидных плюсах, самым большим минусом данной микросхемы является ее корпус. Микросхема выпускается только в корпусе предназначенном для поверхностного монтажа, размерами 3х3 мм. Размеры контактов составляют 0.6х0.2 мм, а расстояние между ними 0.25 мм.

Изготовить плату с такими контактами в домашних условиях — не самое простое занятие. Можно облегчить себе жизнь, если купить готовый модуль со впаянной микросхемой и обвязкой.

Вообще TPS65133 не единственная. В этом же ряду есть микросхемы TPS65130 TPS65131, TPS65132, TPS65135….. Однако либо их характеристики мене интересны, либо корпус еще хуже.

Буду очень признателен всем, кто подскажет микросхемы с аналогичными характеристиками. Жду Вас в комментах

Материал подготовлен исключительно для сайта

Зачастую для работы многих схем требуется двухполярное напряжение питания — однополярное с средней точкой. Т.е. когда за «Землю» принимается не минусовой вывод источника питания, а ровно половина выходного напряжения. Тогда получается относительно земли два напряжения +U и -U равной, по модулю величины.

Характерной особенностью правильного двухполярного источника питания является равные величины без знака +U и -U ВСЕГДА — если посмотреть двухлучевым осциллографом форму выходных напряжения, то пульсации сетевой частоты, а она всегда есть в реальном источнике питания, симметричны. Под влиянием недостаточной фильтрации пульсаций при увеличении +U, на столько же уменьшается и -U, для выполнения условия модуль(+U) = модуль(-U). После выше изложенного у вас закрался ответ на вопрос, зачем применяют двухполярные источники питания?

Ответ прост — для устранения влияния пульсаций питающего напряжения. Как бы мы не пытались спроектировать хороший фильтр с максимальныи КПД, сглаживающий пульсации после выпрямителя, например увеличением номиналов электролитических конденсаторов, применением активных фильтров на транзисторах, существуют устройства, для которых полученные значения уровня пульсаций все равно не приемлемы. Например приемники прямого преобразования, в состав которого входит усилитель низкой частоты с коэффициентом усиления ~ 100000, т.е. на его вход подается сигнал с уровнем ~ 1..10мкВ.

Типичным потребителем двухполярного напряжения питания являются операционные усилители. Правда их можно включить в схему и из однополярным напряжением питания, но в этом случае теряются приемущества двухполярного. В любом даташите на ОУ можно найти параметр «Supply-voltage rejection ratio», значение которое находится в пределах обычно 80 .. 100 дБ. Выражает соотношение изменение напряжение питания к изменению напряжения на выходе ОУ, выраженное в децибелах. Проще говоря коэффициент подавления пульсаций напряжения питания. Коэффициент подавления пульсаций фильтра однополярного источника питания значительно ниже.

Собственно схема преобразования однополярного напряжения в двухполярное представлена ниже. Это один из возможных вариантов. Популярна так же схема с двумя диодными мостами и одной вторичной обмоткой трансформатора. Но в моем устройстве трансформатор вынесен из корпуса, и на вход подается уже выпрямленное напряжение, так что…

Транзисторы Q1 и Q2 BD139 BD140 следует заменить на другие с достаточным коэффициентом уситения по току h31э. Я применил BDX33 BDX34 дарлингтона с значением 750. Операционный усилитель можно применять практически любой. Например LM358. В данном случае я применил который валялся под рукой — NE5532. Он сдвоенный, как видно из схемы. Триммером RV1, который должен быть многооборотным, выставляем половину напряжения питания.

В этой статье расскажем о делители однополярного напряжения в двухполярное и о его характеристике. Так же поговорим о его настройке и работе.

С развитием и распространением микроэлектронной техники всё острее возникает необходимость иметь в своей домашней лаборатории качественный источник двухполярного выходного напряжения. Но как только радиолюбители с этим сталкиваются, начиная искать различные варианты построения двухполярных блоков питания, то некоторые из них разочаровываются.

Но эти преобразователи не универсальны, они так же не способны поддерживать равенство положительного и отрицательного напряжения, поэтому не позволяют их использовать в качестве двухполярных источников питания с плавной регулировкой.

Таким образом, перед радиолюбителями стоит выбор: либо простая схема «фиксированного» двухполярного напряжения, либо качественная, но сложная схема блока двухполярного питания.

Я предлагаю Вам другой, и по моему мнению самый качественный вариант решения проблемы – специальную приставку к имеющемуся у Вас блоку однополярного питания, которая «делит» однополярное постоянное напряжение на два – положительное и отрицательное. Единственным ограничением использования устройства является невозможность использования с источником питания, у которого плюс, или минус питания находится на единой «массе» с нагрузкой. Например — от аккумуляторной батарей автомобиля. Связано это с тем, что устройство «создает» собственную «массу». Но необходимость работы в таком режиме настолько ничтожна, что можно не обращать внимания на этот недостаток.

Характеристики делителя однополярного напряжения в двухполярное:

Представленный делитель напряжения может подключаться к любому блоку однополярного напряжения в диапазоне от 7 до 30 вольт. При этом выходное двухполярное напряжение будет от 3 до 14,5 вольта.

В ходе работы, делитель не ухудшает параметров и характеристик Вашего однополярного блока питания. Что очень важно.

Делитель обеспечивает двухполярным питанием несбалансированную нагрузку током до 10 ампер каждого напряжения (и положительного, и отрицательного). Другими словами, если в положительной цепи будет нагрузка с током потребления 10 ампер, а в отрицательной 0,1 ампер, то положительное и отрицательное напряжения будут отличаться не более 0,01 вольта.

Регулировка двухполярного выходного напряжения осуществляется на самом блоке однополярного питания. Поэтому, если на Вашем блоке питания этой регулировки нет, то и выходное напряжение регулироваться не будет.

Представленный делитель однополярного напряжения испытывался с ранее разработанным мной универсальным блоком стабилизированного питания . Он показал превосходные свойства. Так как мой блок питания выдавал напряжение до 26 вольт, то выходные напряжения составили от 3 до +- 12,3 вольта. После подключения дополнительных витков вторичной обмотки силового трансформатора в схеме универсального стабилизированного блока питания до выходного стабилизированного напряжения в 32 вольта, выходные напряжения делителя составили от 3 до +- 15,2 вольта. Система автоматики от перегрузок работает также надежно.

;Устройство обладает адаптивной схемой контроля и регулировки равенства выходных напряжений, не зависимо от возможного изменения их амплитуды и нагрузки.

Принципиальная схема представлена на рисунке.

Работа делителя однополярного напряжения

Операционный усилитель DA1 измеряет разницу напряжений в средней точке делителя напряжения R1 — R2,R3 с напряжением на «корпусе» и реагирует на их разницу увеличивая, или уменьшая выходное напряжение.

При подаче питания на устройство, происходит заряд конденсаторов С1 и С2 по пути «+» источника питания, конденсатор С1, конденсатор С2, «-» источника питания. Таким образом, каждый конденсатор зарядится половинным входным напряжением. Эти напряжения и будут на выходе устройства. Но это будет наблюдаться при сбалансированной нагрузке.

Рассмотрим случай, когда к устройству подключена несбалансированная нагрузка – например, сопротивление нагрузки в цепи положительного выходного напряжения намного меньше сопротивления нагрузки подключенной к цепи отрицательного выходного напряжения. Так как параллельно конденсатору С1 подключена цепь нагрузки – диод VD1 и малое сопротивление нагрузки, то заряд конденсатора С2 будет проходить не только через С1, но и по параллельной ему цепи — диод VD1, малое сопротивление нагрузки. Это приведёт к тому, что конденсатор С2 будет заряжаться большим напряжением, чем конденсатор С1, что в свою очередь приведёт к тому, что положительное выходное напряжение будет меньше отрицательного. На корпусе устройства напряжение возрастёт по потенциалу относительно средней точки резисторов R1 — R2,R3, где потенциал равен половине входного напряжения. Это приведёт к появлению на выходе операционного усилителя отрицательного напряжения относительно корпуса устройства. И чем больше будет разница потенциалов на входе операционного усилителя, тем больше будет отрицательное напряжение. В результате отрицательного напряжения на выходе ОУ, транзисторы VT3 и VT4 откроются и подобно цепи «диод VD1, малое сопротивление нагрузки» в положительной цепи, создаст шунтирующее действие на конденсатор С2 в отрицательной цепи. Это в свою очередь приведёт к уравновешиванию токов в положительной и отрицательной цепях и выровняет выходные напряжения. В случае разбалансировки нагрузки устройства в сторону отрицательного напряжения открываются транзисторы VT1 и VT2.

Таким образом, за счёт схемы автоматического контроля за потенциалом «нуля», осуществляется его балансировка в «среднее состояние» между плюсом и минусом питания.

Детали.

В качестве операционного усилителя можно использовать микросхемы К140УД6, К140УД7, К140УД601, К140УД701.

Резисторы R8 – R15 – для выравнивания эмиттерных токов транзисторов и ограничения их бросков в моменты переключения.

Диоды VD1 и VD2 предназначены для исключения шунтирования транзисторами устройства цепей нагрузки.

Транзисторы устанавливают на теплоотводы достаточного размера. Размеры теплоотводов определяются только тем, насколько нагрузка будет не сбалансирована. Чем больше не сбалансирована, тем больше площадь радиаторов.

Настройка делителя однополярного напряжения.

Правильно собранная схема начинает работать сразу. Резистор R3 предназначен для установки равенства выходных двухполярных напряжений. Его настройку удобнее делать на двухлучевом осциллографе, подключив двухполярные выходы устройства ко входам осциллографа и включив режим взаимного вычитания сигналов. Вращая шлиц потенциометра устанавливают максимальное вычитание сигналов. В случае появления «биений» выходного напряжения в результате возбуждения и самогенерации, необходимо уменьшить значение резистора R5, увеличив при этом обратную отрицательную связь.

Микросхема К140УД7 ограничена по питанию до 15 вольт в «плече», поэтому для получения больших выходных напряжений необходимо подключать питание к выводам 4 и 7 через «добавочные» стабилитроны, но при этом возрастёт и нижний уровень выходных напряжений.

В данной микросхеме предусмотрена возможность регулировки баланса нуля с помощью внешнего подстроечного резистора. При изменении напряжения питания, её необходимо регулировать, поэтому мы её в своей схеме не используем.

По нестандартности решения, устройство, предназначенное для получения двухполярного напряжения из однополярного уникально. По своей простоте и надёжности схемы, это самый лучший способ получения двухполярного питания.

Не у каждого радиолюбителя есть возможность достать подходящую деталь, потому необходимо знать, чем можно её заменить. На помощь приходит знание электронной схемотехники. Приведена, как пример, простенькая схемка двухполярного блока питания на стабилитронах, которая хорошо иллюстрирует принцип получения двухполярного питания из однополярного.

Простой двухполярный блок питания схема:

Начинающему радиолюбителю бывает сложно найти подходящий трансформатор для блоков питания, схем с усилителями или других схем, где требуется двухполярное питание. Приведён пример, классической схемы получения двухполярного блока питания из однополярного. Сразу следует отметить, что я не пробовал запускать эту схему, а привёл её, потому что используемое решение довольно оригинальное, и простое в реализации (номиналы элементов вам следует выбирать самостоятельно).

Это довольно простая схема, она дает возможность получить положительный и отрицательный полюс питания от трансформатора имеющего только одну вторичную обмотку (один двухполупериодный мостовой выпрямитель, или от однополярного источника питания). Решение довольно простое, два стабилитроны в паре обеспечивают разделение напряжения нужно только заземлить их центральную точку (конденсатор, выступающий в роле фильтра не должен быть заземлен). Схема простая в реализации, дешёвая и доступная хотя и имеет свои недостатки.

В этой статье расскажем о делители однополярного напряжения в двухполярное и о его характеристике. Так же поговорим о его настройке и работе.

С развитием и распространением микроэлектронной техники всё острее возникает необходимость иметь в своей домашней лаборатории качественный источник двухполярного выходного напряжения. Но как только радиолюбители с этим сталкиваются, начиная искать различные варианты построения двухполярных блоков питания, то некоторые из них разочаровываются.

Но эти преобразователи не универсальны, они так же не способны поддерживать равенство положительного и отрицательного напряжения, поэтому не позволяют их использовать в качестве двухполярных источников питания с плавной регулировкой.

Таким образом, перед радиолюбителями стоит выбор: либо простая схема «фиксированного» двухполярного напряжения, либо качественная, но сложная схема блока двухполярного питания.

Я предлагаю Вам другой, и по моему мнению самый качественный вариант решения проблемы – специальную приставку к имеющемуся у Вас блоку однополярного питания, которая «делит» однополярное постоянное напряжение на два – положительное и отрицательное. Единственным ограничением использования устройства является невозможность использования с источником питания, у которого плюс, или минус питания находится на единой «массе» с нагрузкой. Например — от аккумуляторной батарей автомобиля. Связано это с тем, что устройство «создает» собственную «массу». Но необходимость работы в таком режиме настолько ничтожна, что можно не обращать внимания на этот недостаток.

Характеристики делителя однополярного напряжения в двухполярное:

Представленный делитель напряжения может подключаться к любому блоку однополярного напряжения в диапазоне от 7 до 30 вольт. При этом выходное двухполярное напряжение будет от 3 до 14,5 вольта.

В ходе работы, делитель не ухудшает параметров и характеристик Вашего однополярного блока питания. Что очень важно.

Делитель обеспечивает двухполярным питанием несбалансированную нагрузку током до 10 ампер каждого напряжения (и положительного, и отрицательного). Другими словами, если в положительной цепи будет нагрузка с током потребления 10 ампер, а в отрицательной 0,1 ампер, то положительное и отрицательное напряжения будут отличаться не более 0,01 вольта.

Регулировка двухполярного выходного напряжения осуществляется на самом блоке однополярного питания. Поэтому, если на Вашем блоке питания этой регулировки нет, то и выходное напряжение регулироваться не будет.

Представленный делитель однополярного напряжения испытывался с ранее разработанным мной универсальным блоком стабилизированного питания . Он показал превосходные свойства. Так как мой блок питания выдавал напряжение до 26 вольт, то выходные напряжения составили от 3 до +- 12,3 вольта. После подключения дополнительных витков вторичной обмотки силового трансформатора в схеме универсального стабилизированного блока питания до выходного стабилизированного напряжения в 32 вольта, выходные напряжения делителя составили от 3 до +- 15,2 вольта. Система автоматики от перегрузок работает также надежно.

;Устройство обладает адаптивной схемой контроля и регулировки равенства выходных напряжений, не зависимо от возможного изменения их амплитуды и нагрузки.

Принципиальная схема представлена на рисунке.

Работа делителя однополярного напряжения

Операционный усилитель DA1 измеряет разницу напряжений в средней точке делителя напряжения R1 — R2,R3 с напряжением на «корпусе» и реагирует на их разницу увеличивая, или уменьшая выходное напряжение.

При подаче питания на устройство, происходит заряд конденсаторов С1 и С2 по пути «+» источника питания, конденсатор С1, конденсатор С2, «-» источника питания. Таким образом, каждый конденсатор зарядится половинным входным напряжением. Эти напряжения и будут на выходе устройства. Но это будет наблюдаться при сбалансированной нагрузке.

Рассмотрим случай, когда к устройству подключена несбалансированная нагрузка – например, сопротивление нагрузки в цепи положительного выходного напряжения намного меньше сопротивления нагрузки подключенной к цепи отрицательного выходного напряжения. Так как параллельно конденсатору С1 подключена цепь нагрузки – диод VD1 и малое сопротивление нагрузки, то заряд конденсатора С2 будет проходить не только через С1, но и по параллельной ему цепи — диод VD1, малое сопротивление нагрузки. Это приведёт к тому, что конденсатор С2 будет заряжаться большим напряжением, чем конденсатор С1, что в свою очередь приведёт к тому, что положительное выходное напряжение будет меньше отрицательного. На корпусе устройства напряжение возрастёт по потенциалу относительно средней точки резисторов R1 — R2,R3, где потенциал равен половине входного напряжения. Это приведёт к появлению на выходе операционного усилителя отрицательного напряжения относительно корпуса устройства. И чем больше будет разница потенциалов на входе операционного усилителя, тем больше будет отрицательное напряжение. В результате отрицательного напряжения на выходе ОУ, транзисторы VT3 и VT4 откроются и подобно цепи «диод VD1, малое сопротивление нагрузки» в положительной цепи, создаст шунтирующее действие на конденсатор С2 в отрицательной цепи. Это в свою очередь приведёт к уравновешиванию токов в положительной и отрицательной цепях и выровняет выходные напряжения. В случае разбалансировки нагрузки устройства в сторону отрицательного напряжения открываются транзисторы VT1 и VT2.

Таким образом, за счёт схемы автоматического контроля за потенциалом «нуля», осуществляется его балансировка в «среднее состояние» между плюсом и минусом питания.

Детали.

В качестве операционного усилителя можно использовать микросхемы К140УД6, К140УД7, К140УД601, К140УД701.

Резисторы R8 – R15 – для выравнивания эмиттерных токов транзисторов и ограничения их бросков в моменты переключения.

Диоды VD1 и VD2 предназначены для исключения шунтирования транзисторами устройства цепей нагрузки.

Транзисторы устанавливают на теплоотводы достаточного размера. Размеры теплоотводов определяются только тем, насколько нагрузка будет не сбалансирована. Чем больше не сбалансирована, тем больше площадь радиаторов.

Настройка делителя однополярного напряжения.

Правильно собранная схема начинает работать сразу. Резистор R3 предназначен для установки равенства выходных двухполярных напряжений. Его настройку удобнее делать на двухлучевом осциллографе, подключив двухполярные выходы устройства ко входам осциллографа и включив режим взаимного вычитания сигналов. Вращая шлиц потенциометра устанавливают максимальное вычитание сигналов. В случае появления «биений» выходного напряжения в результате возбуждения и самогенерации, необходимо уменьшить значение резистора R5, увеличив при этом обратную отрицательную связь.

Микросхема К140УД7 ограничена по питанию до 15 вольт в «плече», поэтому для получения больших выходных напряжений необходимо подключать питание к выводам 4 и 7 через «добавочные» стабилитроны, но при этом возрастёт и нижний уровень выходных напряжений.

В данной микросхеме предусмотрена возможность регулировки баланса нуля с помощью внешнего подстроечного резистора. При изменении напряжения питания, её необходимо регулировать, поэтому мы её в своей схеме не используем.

По нестандартности решения, устройство, предназначенное для получения двухполярного напряжения из однополярного уникально. По своей простоте и надёжности схемы, это самый лучший способ получения двухполярного питания.

Двухполярное питание из однополярного от аккумулятора

Электроника, электротехника. Профессионально-любительские решения.

Для работы многих схем с использованием операционных усилителей часто требуется двухполярное питание, или однополярное со средней точкой, что почти одно и то же. Источники двухполярного питания распространены гораздо меньше, чем однополярные. Для питания схем с незначительным потреблением (порядка нескольких миллиампер) можно использовать однополярный источник с созданием средней точки с помощью простого резистивного делителя и фильтрующих конденсаторов, рисунок 1.

Такой вариант создания двуполярного питания из однополярного характеризуется ощутимыми потерями в схеме и низкой стабильностью, поскольку при неравномерной нагрузке плеч, бОльшая нагрузка будет подтягивать среднюю точку к своему плечу. Подобные схемы могут пригодиться при опытах с операционными усилителями. В схеме варианта б) подстроечным резистором R3 можно корректировать уровень напряжения средней точки. Имеет смысл использовать для быстрой сборки тестовых схем и только в том случае, если напряжение выхода однополярного источника будет достаточным, для создания двухполярного питания.

Рисунок 2. Формирование средней точки с помощью операционного усилителя.

Более адаптивную схему к малой, но динамичной нагрузке можно собрать с применением операционного усилителя. Схема получается довольно простой, рисунок 2.

Потенциометром R1 задаётся уровень напряжения средней точки. Это напряжение подаётся на не инвертирующий вход «3». При включении питания схемы конденсаторы C1 и C2 заряжаются приблизительно равномерно, в точке их соединения возникает напряжение, приближённо равное половине напряжения питания относительно нижней шинки питания (0 слева, -Uп/2 справа по схеме). Так формируется средняя точка источника питания («корпус», «земля»). Напряжение средней точки через резистор R2 подаётся на «следящий» инвертирующий вход усилителя «2».

Если напряжение средней точки подаваемое на инвертирующий вход превышает заданное напряжение на не инвертирующем входе, усилитель будет тянуть напряжение выхода «6» к минусовой шинке питания, открывая транзистор VT2 до тех пор, пока напряжение средней точки не поравняется с заданным.

Когда напряжение средней точки проседает к минусу питания, то усилитель наоборот подтягивает выход «6» к плюсу питания, открывая транзистор VT1, который будет поднимать напряжение средней точки до тех пор, пока оно не поравняется с заданным.

При дрейфе средней точки около заданного напряжения часто происходит переключение между транзисторами, а поскольку коэффициент усиления ОУ без обратной связи имеет величину порядка нескольких тысяч единиц, то стабилизирующий эффект получается достаточно точным, и в большей степени зависит от величины асимметрии нагрузки, коэффициента усиления по току транзисторов VT1 и VT2 и их мощности.

При использовании такой схемы следует учесть, что при необходимости привязать среднюю точку к корпусу устройства, первичный источник питания не должен иметь контакта с корпусом.

При переключении транзисторов могут возникнуть коммутационные помехи из-за значительной собственной индуктивности фильтрующих конденсаторов. Для устранения помех конденсаторы C1 и C2 необходимо зашунтировать керамическими конденсаторами ёмкостью 0,1…0,22 мкФ.

Достоинством схемы является то, что напряжение средней точки можно задать практически на любом уровне от минуса до плюса питания, хотя в большинстве устройств это не требуется.

Для получения стабильных выходных напряжений относительно средней точки не требуется применения двухполярного стабилизатора, для этого достаточно использовать стабилизированный первичный (однополярный) источник питания.

Ниже приведены изображения и фото готового проекта такого делителя питания. В проект добавлен резистор (R3, рисунок 3) в цепь выхода для смягчения условий перегрузки усилителя при замыкании одного плеча или значительной асимметрии нагрузки.

исунок 6. Монтажная схема делителя напряжения питания.

Печатная плата выполнена на одностороннем фольгированном текстолите. Изображение на странице масштабировано, использовать его в процессе проблематично. Отпечаток платы в масштабе 1:1 находится в PDF файле проекта, который можно скачать в конце статьи, с него и печатайте.

В этом устройстве рекомендую применять многооборотный потенциометр (подстроечный резистор), с ним легче поймать половинку напряжения при настройке с желаемой точностью. Транзисторы можно взять и другие, всё зависит от мощности нагрузки и наличия. Мне требовалось запитать операционный усилитель с нагрузкой по выходу 1,5 мВт, поэтому особо подбором не заморачивался, взял то, чего было больше из старого распая. Правда, при случайном замыкании питания по крайним точкам у меня сгорел транзистор верхнего плеча и микросхема операционного усилителя схемы делителя. Возможно, тут требуются доработки в сторону защиты и усложнения схемы, но я предпочёл быть более осторожным, и просто заменил убитые детали.

Электроника, электротехника. Профессионально-любительские решения.

Для работы многих схем с использованием операционных усилителей часто требуется двухполярное питание, или однополярное со средней точкой, что почти одно и то же. Источники двухполярного питания распространены гораздо меньше, чем однополярные. Для питания схем с незначительным потреблением (порядка нескольких миллиампер) можно использовать однополярный источник с созданием средней точки с помощью простого резистивного делителя и фильтрующих конденсаторов, рисунок 1.

Такой вариант создания двуполярного питания из однополярного характеризуется ощутимыми потерями в схеме и низкой стабильностью, поскольку при неравномерной нагрузке плеч, бОльшая нагрузка будет подтягивать среднюю точку к своему плечу. Подобные схемы могут пригодиться при опытах с операционными усилителями. В схеме варианта б) подстроечным резистором R3 можно корректировать уровень напряжения средней точки. Имеет смысл использовать для быстрой сборки тестовых схем и только в том случае, если напряжение выхода однополярного источника будет достаточным, для создания двухполярного питания.

Рисунок 2. Формирование средней точки с помощью операционного усилителя.

Более адаптивную схему к малой, но динамичной нагрузке можно собрать с применением операционного усилителя. Схема получается довольно простой, рисунок 2.

Потенциометром R1 задаётся уровень напряжения средней точки. Это напряжение подаётся на не инвертирующий вход «3». При включении питания схемы конденсаторы C1 и C2 заряжаются приблизительно равномерно, в точке их соединения возникает напряжение, приближённо равное половине напряжения питания относительно нижней шинки питания (0 слева, -Uп/2 справа по схеме). Так формируется средняя точка источника питания («корпус», «земля»). Напряжение средней точки через резистор R2 подаётся на «следящий» инвертирующий вход усилителя «2».

Если напряжение средней точки подаваемое на инвертирующий вход превышает заданное напряжение на не инвертирующем входе, усилитель будет тянуть напряжение выхода «6» к минусовой шинке питания, открывая транзистор VT2 до тех пор, пока напряжение средней точки не поравняется с заданным.

Когда напряжение средней точки проседает к минусу питания, то усилитель наоборот подтягивает выход «6» к плюсу питания, открывая транзистор VT1, который будет поднимать напряжение средней точки до тех пор, пока оно не поравняется с заданным.

При дрейфе средней точки около заданного напряжения часто происходит переключение между транзисторами, а поскольку коэффициент усиления ОУ без обратной связи имеет величину порядка нескольких тысяч единиц, то стабилизирующий эффект получается достаточно точным, и в большей степени зависит от величины асимметрии нагрузки, коэффициента усиления по току транзисторов VT1 и VT2 и их мощности.

При использовании такой схемы следует учесть, что при необходимости привязать среднюю точку к корпусу устройства, первичный источник питания не должен иметь контакта с корпусом.

При переключении транзисторов могут возникнуть коммутационные помехи из-за значительной собственной индуктивности фильтрующих конденсаторов. Для устранения помех конденсаторы C1 и C2 необходимо зашунтировать керамическими конденсаторами ёмкостью 0,1…0,22 мкФ.

Достоинством схемы является то, что напряжение средней точки можно задать практически на любом уровне от минуса до плюса питания, хотя в большинстве устройств это не требуется.

Для получения стабильных выходных напряжений относительно средней точки не требуется применения двухполярного стабилизатора, для этого достаточно использовать стабилизированный первичный (однополярный) источник питания.

Ниже приведены изображения и фото готового проекта такого делителя питания. В проект добавлен резистор (R3, рисунок 3) в цепь выхода для смягчения условий перегрузки усилителя при замыкании одного плеча или значительной асимметрии нагрузки.

исунок 6. Монтажная схема делителя напряжения питания.

Печатная плата выполнена на одностороннем фольгированном текстолите. Изображение на странице масштабировано, использовать его в процессе проблематично. Отпечаток платы в масштабе 1:1 находится в PDF файле проекта, который можно скачать в конце статьи, с него и печатайте.

В этом устройстве рекомендую применять многооборотный потенциометр (подстроечный резистор), с ним легче поймать половинку напряжения при настройке с желаемой точностью. Транзисторы можно взять и другие, всё зависит от мощности нагрузки и наличия. Мне требовалось запитать операционный усилитель с нагрузкой по выходу 1,5 мВт, поэтому особо подбором не заморачивался, взял то, чего было больше из старого распая. Правда, при случайном замыкании питания по крайним точкам у меня сгорел транзистор верхнего плеча и микросхема операционного усилителя схемы делителя. Возможно, тут требуются доработки в сторону защиты и усложнения схемы, но я предпочёл быть более осторожным, и просто заменил убитые детали.

Недавно столкнулся со следующей проблемой, собрал два усилителя НЧ на TDA7294, следующим этапом была сборка импульсного блока двухполярного питания, но как-то не терпелось проверить работоспособность усилителей. Естественно трансформатора с двумя вторичными обмотками на нужное напряжение у меня не оказалось, да и вообще не было у меня трансформатора с двумя вторичными обмотками.

Покопавшись в своем барахле, нашел два не очень мощных трансформатора, каждый имел одну вторичную обмотку, но на разное напряжение. Далее я принял решение собрать плату, которая будет из одной вторичной обмотки делать двухполярное питание.

Устройство, преобразующее двухполярное питание из однополярного, имеет следующую схему:

Схема была найдена в интернете, но в ней нет ничего сложного и объяснять работу данного устройства я не буду.

Компоненты для сборки:

Описываемый в этой статье преобразователь двухполярного питания из однополярного не работает с постоянным током на входе преобразователя. Работает только с переменным током. Суть устройства такова, что из одной вторичной обмотки можно сделать двухполярное питание.

Диодные мосты выбирайте любые, какие есть, главное, чтобы по напряжению и току подходили. У меня лежали с давней распайки мосты RBA-401, током 4 Ампера, напряжением 95 Вольт. Для питания одной TDA7294 (+-30В) этого достаточно. Распространенные мосты KBU-610, KBU-810 и другие.

Если вы захотите использовать данное устройство на напряжение больше 45 Вольт, то следует заменить конденсаторы C1,C5 на более высоковольтные. У меня не было электролитов ёмкостью 4700 мкФ, но были 2200 мкФ, их я и поставил 4 штуки.

Неполярные конденсаторы C2,C6 я поставил полипропиленовые, с разборки компьютерных блоков питания.

Трансформатор я использовал кольцевой, с одной вторичной обмоткой, напряжением 29 Вольт, мощностью 50 Вт. После выпрямления получил +-41 Вольт на конденсаторах.

При проверке я запитал TDA7294, выжал из не примерно 35 Вт, при этом просадка напряжения составила +-25 Вольт. Большая просадка напряжения произошла из-за слабого трансформатора. На плате преобразователя, все элементы кроме мостов были холодные, мосты теплые.

Сделаю вывод, что данный преобразователь двухполярного питания из однополярного, работает стабильно, и может использоваться для запитывания усилителей НЧ.

Минус данного устройства заключается в использовании на его входе только переменного тока.

Список компонентов в файле PDF СКАЧАТЬ

Печатная плата СКАЧАТЬ

Похожие статьи

9 Comments

если есть тороидальный трансформатор с которого идет 3 провода : красный-черный-красный . При подключении мультиметра к красному-черному выдает 14,5 в , при подключении к черному-красному выдает 14,5 в , при подключении к красному-красному выдает 30 в , если через ваш преобразователь пустить 2 моих красных провода , то сколько В будет на выходе и можно ли будет таким питанием запитать усилитель на тда7294 ?

На конденсаторе будет +-40 Вольт, многовато, но еще зависит от мощности вашего трансформатора так как обмотка одна на 29 Вольт, она пойдет и на отрицательное и на положительное плечо. На какой ток вторичка расcчитана? Хорошо бы вторичку на вольт так 20-25.

зачем нужны С3 и С4? закоротить их и все?

Залей ещё печятную плату. Ато пишет файл повреждён!

Все работает, лечи комп!

Я извеняюсь! есть вопрос. собрал по схеме с таким же наминалом . но горят кондеры C3,C4 что может быть. подскажите пожалуста))

См. http://patlah.ru/etm/etm-09/radio%20konstryktor/radio_konstryktor/radio_k-41.htm
Чтобы не горели электролиты в цепях переменного тока, их защищают диодами слева, пропуская к плюсу конденсатора только положительную полуволну.

viktor1994 Конденсаторы могут гореть, только в случае К.З. диодного моста.

Собрал по этой схеме для запитки ТДА7293. Трансформатор от «Мелодия 103» на выходе у него +-30В С3 С4 у меня 330мкФ 200В и С1 С5 4000 мкФ(собрал со старых советских). После выпрямления +-40В на холостом ходу. Под нагрузкой -30В +40В. Я не специалист в этом деле, просто написал то что получилось по этой схеме. Плата работает с таким питанием. Как выравнять дисбаланс по питанию?

Leave a Comment

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Импульсный двухполярный блок питания для аудиотехники мощностью 300 Вт

 Тест, обзор, осциллограммы

Двухполярный импульсный блок питания для аудиотехники мощностью 300 Вт — тест и обзор
 

Обзор посвящен двухполярному импульсному блоку питания для аудиотехники мощностью 300 Вт с основными напряжениями выхода ±24 В и с дополнительными напряжениями ±15 В, а также гальванически изолированным напряжением 12 В.

В обзоре будут приведены технические характеристики блока питания, кратко разобрана его схемотехника, показаны осциллограммы работы усилителя, а также сделаны полезные выводы и критические замечания.

(Двухполярный импульсный блок питания для аудиотехники мощностью 300 Вт; изображение со страницы продавца на  официальном сайте AliExpress; реальный внешний вид отличается в отношении шасси)

Тестируемый двухполярный блок питания выпускается в трёх модификациях в зависимости от «основных» напряжений: ±24 В, ±36 В или ±48 В. Их параметры приведены в следующей таблице:

Импульсный двухполярный блок питания 300 Вт — технические характеристики:

Цена блока питания на Алиэкспресс — $37.3 с учётом доставки, приобрести можно здесь.

Примечание: возможен заказ кастомного блока, цена — $43.3.

Теперь — углубимся в практику и обратимся к внешнему виду тестируемого двухполярного блока питания.
 

Внешний вид, конструкция и схемотехника двухполярного блока питания

Двухполярный источник питания пришел упакованным в добротную коробку из гофрокартона; внутри коробки дополнительно был проложен пористый материал. Никаких повреждений в пути не было.

«Основные» напряжения тестируемого варианта блока составляют ±24 В.

Внешний вид блока питания отличался от того, который был на изображении на странице продавца. Вместо ребристого шасси прямоугольной формы было использовано гладкое шасси из толстого алюминия (2.5 мм) в форме перевёрнутой «лодочки»:

(кликнуть для увеличения, откроется в новом окне)

На фото выше заметим, что силовые элементы сетевой части (диодный мост и транзистор) прижаты к шасси через дополнительную прокладку (электробезопасность!).

Следующий ракурс:

С одного торца расположены клеммники для подключения напряжения питания:

Здесь контакты L и N предназначены для собственно подачи питания, контакт FG — заземляющий.

На этом фото видно, что для повышения электробезопасности между платой и шасси находится прокладка из тонкого гибкого пластика.

Поскольку плата блока содержит доступные для прикосновения части, находящиеся под сетевым напряжением, его эксплуатация без корпуса не допускается.

С другого торца расположены клеммники для выходных напряжений:

Клеммники для «основного» напряжения (±24 В) заметно солиднее, чем клеммники для дополнительных напряжений.

Теперь посмотрим на «голую» плату биполярного блока питания, извлеченную из шасси:

На ближней стороне слева расположены силовые элементы сетевой части блока: выпрямительный мост (600 В, 10 А) и ключевой (во всех смыслах) MOSFET-транзистор SVF12N65F (650 В, 12 А).

Силовой транзистор — только один, т.е. схема — «однотактная», работает на «обратном ходу» транзистора.

Входная цепь сетевой части оформлена грамотно: имеются катушки защиты от помех, помехоподавляющие конденсаторы, термистор серии MF-72 типа 3D15 (для защиты от бросков тока в момент включения). Также, предположительно, в схеме имеется самовосстанавливающийся предохранитель (расположен вблизи термистора).

Посмотрим с противоположной стороны:

Здесь на ближней стороне слева видны диоды Шоттки, отвечающие за выпрямление «основных» напряжений ±24 В. Тип диодов — MBR20200CTG, это сдвоенные диоды на 200 В, ток 2*10 А.

Таким образом, силовые элементы платы соответствуют заявленным параметрам блока питания и могут их обеспечить.

Также на ближней стороне около середины платы находятся фототранзистор марки «817» (передача сигнала обратной связи с выхода на вход) и микросхема UC3842AL (формирователь ШИМ для импульсных блоков питания).

Осмотрим плату сверху:

Беглый анализ схемы показывает, что в этом двухполярном блоке питания стабилизация осуществляется только по выходному напряжению +24 В (ведущее), а все остальные напряжения не стабилизируются, а получаются как пропорция от того напряжения, которое стабилизируется.

Отсюда проистекает вывод, что они могут «гулять» в зависимости от нагрузки. Величину этого «гуляния» пренепременно проверим!

Основным элементом, отвечающим за стабилизацию, является «управляемый стабилитрон» TL431. Он внешне похож на маленький полукруглый транзистор и едва заметен вблизи крепёжного отверстия в левом нижнем углу на фото.

Подрегулировать напряжения можно подстроечником, расположенном вблизи этого стабилитрона. Но надо помнить, что изменяться будут сразу все напряжения, и без крайней необходимости лучше его не крутить.

Что касается применённых электролитических конденсаторов, то со стороны сетевой части они применены лишь на минимальном уровне: 2 шт. параллельно 82 мкФ * 400 В.

Со стороны низковольтной части ёмкость и количество электролитов — на неплохом уровне. На «основных» напряжениях (+24 В и -24 В) стоят на каждом из них по 2 шт. 1000 мкФ * 50  В, на напряжениях ±15 В и 12 В — по 1 шт. 470 мкФ * 50 В.

Номинал напряжений электролитов имеет хороший запас на случай «косых» нагрузок, бабахнуть не должно. 🙂

Интересно, что на плате нет SMD-компонентов (для поверхностного монтажа), что объясняется, вероятно, больших разнообразием типов и мощностей применённой элементной базы.
 

Испытания импульсного двухполярного блока питания

Сначала проверяем выходные напряжения на холостом ходу, результаты — в таблице:

Далее даём на каналы + 24 В и -24 В нагрузку в 4.6 А, близкую к предельно-допустимой 5 А (остальные каналы — без нагрузки). Нагружать радиоэлектронную аппаратуру до предельно-допустимых значений даже по одному параметру не рекомендуется.

Как и подсказывала теория, в случае стабилизации по одному напряжению, остальные могут «гулять». Вот они и «нагуляли».

Теперь на каналы +24 В и -24 В по-прежнему даём нагрузку 4.6 А, но теперь добавляем ещё нагрузку 0.5 А на каналы +15 В и -15 В (посмотреть, как они на неё отреагируют):

Добавление нагрузки на 15-вольтовые каналы благотворно отразилось на их приближении к номинальному напряжению.

Далее совершаем с блоком питания сущее издевательство: даём несимметричную нагрузку на «основные» каналы (+24 В и -24 В).

Для начала нагружаем канал +24 В током 4.4 А, остальные каналы — без нагрузки:

Видно, что в опорном для стабилизации канале (+24 В) напряжение нисколько не изменилось (хотя он нагружен!), зато в остальных каналах — «гуляет».

Теперь — обратная операция, нагружаем канал -24 В током 3.7 А, остальные каналы — без нагрузки:

Здесь так же в опорном канале +24 В напряжение не изменилось; в остальных каналах произошли более-менее существенные «гуляния».

Теперь посмотрим на пульсации на выходе при нагрузке в первом варианте — симметричная нагрузка 4.6 А на оба основных канала. Пульсации проверяем на полном напряжении двух каналов (от -24 В до +24 В, т.е. 48 В).

Если учитывать только основные пульсации (без «игольчатых» выбросов), то они составляют около 500 мВ; но это, как только что указывалось, их двойная величина. Для одиночного канала пульсации составят 250 мВ, что всё равно превышает данные, заявленные производителем (150 мВ).

Мораль: крайне желательно, чтобы в устройстве, которое питается от этого блока, стояли бы дополнительные электролиты, и побольше! Кроме того, не помешают ещё и керамические конденсаторы (для подавления «иголок»).

По этой же осциллограмме можно определить частоту преобразования, она составляет 70 кГц (нормально).

В заключение этой главы — о нагреве блока питания.

Нагрев при максимальном варианте нагрузки был значительным, если она продолжалась длительное время. Для такого варианта применения следует считать обязательной принудительную вентиляцию.

Окончательный диагноз импульсного двухполярного блока питания

По результатам испытаний можно определить сильные и слабые стороны этого блока питания, назвать варианты применения и дать рекомендации.

Итак, сильные стороны: работа с симметричной нагрузкой по «основным» каналам (+24 В и -24 В), а также с несимметричной нагрузкой с использованием только канала +24 В (без превышения допустимого среднего тока 5 А). В этих случаях обеспечивается отличная стабилизация выходного напряжения.

Благодаря этому свойству возможно использование блока питания и как однополярного с напряжением 48 В, приняв контакт «-24 В» за землю. Правда, в этом случае придётся отказаться от вспомогательных напряжений ±15 В, поскольку они окажутся приподнятыми относительно такой «земли» на 24 В.
   При этом никаких препятствий к использованию гальванически-развязанного напряжения 12 В не будет.

Слабая сторона протестированного двухполярного блока питания — это работа с несимметричной нагрузкой по основным каналам (+24 В и -24 В). В этом случае остальные напряжения (кроме +24 В) могут значительно уходить от своего номинала; и их использование может создать непредвиденные проблемы.

Рекомендации

Изначально напряжения +15 В и -15 В в этом блоке предназначены для питания каскадов предварительного усиления в аудиоаппаратуре. Но есть нюанс: без дополнительной стабилизации эти напряжения с данной целью ни в коем случае нельзя использовать.

Эти напряжения будут «прыгать» в такт с нагрузкой «основных» каналов (т.е. в такт с музыкой), что крайне отрицательно скажется на качестве работы предварительного усилителя, темброблока и т.п.

Для дополнительной стабилизации можно использовать классические линейные стабилизаторы или импульсные DC-DC преобразователи.

Где купить: например, у этого продавца на AliExpress. Если у другого продавца этот же двухполярный блок питания будет стоить дешевле, то тоже можно брать (убедитесь, что товар одинаковый и следите за стоимостью доставки!).

Вступайте в группу SmartPuls.Ru  Контакте! Анонсы статей и обзоров, актуальные события и мысли о них.

   Искренне Ваш,
   Доктор
   03 октября 2020 г.

При копировании (перепечатке) материалов активная ссылка на источник (сайт SmartPuls.ru) обязательна!

Двухполярное питание

Двухполярные источники питания

  В современной электронной технике широкое распространение получили операционные усилители. Данные электронные компоненты могут работать от однополярного напряжения, но более стабильная работа достигается применением двухполярного напряжения питания.

  Двухполярное напряжение необходимо так же для питания большинства схем УМЗЧ и некоторых других. Двухполярный источник питания – это источник питания, который имеет, как правило, два выходных канала, напряжения которых равны по абсолютному значению, но имеют противоположную полярность относительно общей точки. Двухполярное питание имеет большое количество вариантов схемотехнического решения, рассмотрим некоторые из них.

  На рис. 1. показан двухполярный нестабилизированный источник питания. Отличительной особенностью данного источника питания является наличие двух выходных напряжений 12 и 15 вольт. Источник питания состоит из понижающего трансформатора, вторичная обмотка которого имеет средний вывод; двухполупериодных выпрямителей с выводом нулевой точки. Хотя внешне выпрямитель напоминает мостовой, но здесь два двухполупериодных выпрямителя с выводом нулевой точки. Один из них обеспечивает положительное напряжение на выходе, соответственно, второй – отрицательное. Напряжение 12 вольт получается снижением основного напряжения 15 вольт при помощи резисторов R1 и R2.

  На рис.2. изображен простой двухполярный нестабилизированный источник питания. Отличие от схемы на рис. 1. в том, что в качестве трансформаторов применены ТВК110 – выходные трансформаторы кадровой развертки телевизоров. Применение двух ТВК110 позволяет быстро решить проблему вывода средней точки. Вторичные обмотки соединены последовательно. Точка соединения является общим выводом. Выходное напряжение одной величины – 15 вольт.

  Схема на рис. 3. – это уже стабилизированный двухполярный источник питания. Главным отличием данной схемы от рассмотренных выше является наличие стабилизатора напряжения, точнее двух, так как схема двухполярная. Режимы работы регулирующего транзистора VT1 и стабилитрона VD2 задаются резистором R1. Транзисторы включены по схеме эммитерного повторителя. Напряжением пробоя стабилитрона VD2 задается потенциал базы транзистора VT1 относительно земли, что и определяет выходное напряжение. Аналогичным образом работает стабилизатор отрицательного напряжения. Единственное отличие данных стабилизаторов в проводимости транзисторов.

  Случаются ситуации, когда требуется возможность изменения выходного напряжения источника питания. Для этого применяют регулируемые двухполярные источники питания. Один из вариантов таких источников питания представлен схемой на рис.4. Особенностью данной схемы является не только возможность регулировки напряжений, но и то, что стабилизатор напряжения собран на интегральных микросхемах КР142ЕН12А и КР142ЕН18А. Микросхема КР142ЕН12А – это трехвыводной стабилизатор положительного напряжения с возможностью питания электронных устройств током до 1,5 ампера в диапазоне напряжений от 1.5 до 37 вольт. Микросхема КР142ЕН18А аналогична КР142ЕН12, только применяется для стабилизации отрицательных напряжений. Резисторы R1, R2 и R3, R4 являются регулируемыми делителями напряжения, применение которых позволяет регулировать выходное напряжение. Конденсаторы С3 и С6 необходимы для снижения уровня фона при минимальных выходных напряжениях.

  Иногда возникает необходимость в питании устройств от автономных двухполярных источников питания. Возможные схемы, для применения в таких случаях, показаны на рисунках 5 и 6. Два соединенных последовательно стабилитрона образуют делитель напряжения. Средняя точка этого делителя заземляется. Отличия схем в том, что в первой можно применить две батарейки типа «Крона», во второй применяется аккумулятор.

  Надеюсь, что теперь не будет секретом, как сделать двухполярное питание.

Advantech ADAMLink —

Разработка биполярного преобразователя в униполярный для управления АЦП — Mastering Electronics Design

Большинство аналого-цифровых преобразователей имеют униполярный вход, что может быть проблемой при проектировании биполярных схем. Некоторые общие диапазоны входного напряжения АЦП составляют от 0 до 2,5 В или от 0 до 5 В. Однако аналоговая схема, которая управляет АЦП, может иметь колебания напряжения от –1 В до +1 В, от –2 В до +2 В, — От 5 В до +5 В и так далее.Перенести вход АЦП под землю — это большой запрет, потому что ток от входа будет проходить через подложку микросхемы, вызывая необратимые изменения в АЦП и повреждая его. Итак, как нам соединить биполярную входную схему с униполярным АЦП? Входит в биполярный преобразователь в униполярный. Давайте спроектируем один.

Преобразователь может быть спроектирован с суммирующим усилителем, как на рисунке 1. Как рассчитать резисторы?

Рисунок 1

Для этого возьмем числовой пример.Допустим, у нас есть вход от –5 В до +5 В, и нам нужен преобразователь для вывода напряжения в диапазоне от 0 до +5 В для АЦП с тем же входным диапазоном. Если выход преобразователя должен качаться в том же направлении, что и вход, что означает отсутствие изменения фазы, требования к конструкции следующие:

Если Vin = –5 В, то Vout = 0 В,

Если Vin = +5 В, то Vout = +5 В,

, где с помощью Vin я отметил входное напряжение преобразователя, а с помощью Vout — выходное напряжение.

Можно использовать математический подход, который я описал в этой статье «Решение суммирующего усилителя».Однако здесь все просто. Мы можем легко определить усиление и смещение биполярного преобразователя в униполярный, исходя из требований к конструкции. Этот метод более интуитивно понятен, чем математический подход, что дополняет идею о том, что дизайн электроники — это искусство.

Любая линейная схема имеет коэффициент усиления и смещение. Общее уравнение выглядит следующим образом:

Здесь два неизвестных: Gain и Voffset.Но поскольку размах выходного сигнала составляет половину входного диапазона, коэффициент усиления должен составлять 0,5. Отметим, что вниз: усиление = 0,5.

Теперь, чтобы определить смещение схемы, мы можем заменить в уравнении (1) одно из условий ввода / вывода, скажем, Vin = -5 В и Vout = 0 В, и определить Voffset. Тем не менее, давайте сделаем это более увлекательным и рассмотрим причину, чтобы узнать, каким должно быть смещение. Если мы используем коэффициент усиления 0,5, выход будет колебаться от –2,5 В до + 2,5 В. Чтобы на выходе было от 0 В до +5 В, нам нужно добавить смещение +2.5 В. Следовательно, Voffset = +2,5 В.

Зная коэффициент усиления и смещение, давайте снова напишем уравнение (1):

Теперь должно быть понятно, почему я выбрал суммирующий усилитель. Между Vin и смещением стоит знак плюса. Теперь давайте посмотрим на передаточную функцию суммирующего усилителя:

Мы можем переписать уравнение (2) следующим образом:

Если V1 = Vin и V2 = 5 В, ясно, что 1 + R4 / R3 нам не нужен.Это означает, что R4 равен нулю (просто короткое замыкание), а R3 бесконечен (отключен). Кроме того, если R1 = R2, отношения R1 / (R1 + R2) и R2 / (R1 + R2) равны и равны 1/2.

Мы можем выбрать любое практическое значение для R1 и R2, скажем 10 кОм. Таким образом, конструкция биполярного преобразователя в униполярный преобразователь показана на рисунке 2.

Рисунок 2

Разработка униполярного преобразователя в биполярный для ЦАП с униполярным выходным напряжением — Mastering Electronics Design

из униполярного в биполярный полезны, когда нам нужен униполярный компонент для выполнения определенной работы в среде разработки смешанных сигналов.Например, цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) могут иметь диапазон выходного напряжения от 0 до 2,5 В или от 0 до 5 В, в то время как конструкция требует диапазона от –5 В до +5 В. Чтобы соответствовать этому требованию, мы необходимо разработать преобразователь из униполярного в биполярный, который будет вставлен между выходом ЦАП и следующим биполярным каскадом. Это похоже на схему на рисунке 1. Как я ее спроектировал?

Рисунок 1

Конструкция униполярного преобразователя в биполярный начинается с записи требований:

Если Vin = 0 В, то Vout = –5 В.
Если Vin = +5 В, то Vout = +5 В.

Всегда полезно записывать технические характеристики в верхней части страницы. Вы увидите такое поведение во всех моих статьях. Таким образом, вы всегда будете иметь перед глазами проектные спецификации, пока вы будете записывать свои расчеты. Это также поможет вам лучше «увидеть», что требуется, так что вы не отклонитесь от курса с некоторыми другими вычислениями, в то время как все, что вам нужно, это достичь своей цели: определенный диапазон выходного напряжения для данного входного диапазона.

Эту схему можно решить двумя способами: решение, основанное на требованиях к конструкции, и математический метод. Начнем с рассмотрения требований к дизайну.

Во-первых, выходной диапазон удваивается по сравнению с входным диапазоном. Диапазон на входе 5 В, на выходе — 10 В. Непосредственный вывод состоит в том, что коэффициент усиления преобразователя должен составлять 2.

Во-вторых, если мы умножим входной сигнал на коэффициент усиления 2, выход будет колебаться между 0 и +10 В. Однако наш выходной диапазон должен быть от –5 В до +5 В, поэтому нам нужно будет ввести смещение выхода. от –5 В.Если наше опорное напряжение составляет +5 В для выхода ЦАП от 0 до +5 В, очевидно, что нам нужно вычесть это напряжение из выхода преобразователя. Какая конфигурация операционного усилителя выполняет вычитание? Дифференциальный усилитель.

Любая линейная схема имеет передаточную функцию, определяемую усилением и смещением, как в следующем уравнении.

Поскольку мы знаем коэффициент усиления и смещение, мы можем записать передаточную функцию униполярного преобразователя в биполярный.

Дифференциальный усилитель показан на рисунке 2,

Рисунок 2

и его передаточная функция выглядит следующим образом.

Для подтверждения этой передаточной функции прочтите «Как получить передаточную функцию дифференциального усилителя».

Давайте сравним уравнения (2) и (3).В уравнении (3) V1 становится Vin. Кроме того, в нашей системе есть опорное напряжение +5 В. Поскольку нам нужно вычесть 5 В из выходного сигнала схемы, мы получим V2 = +5 В. Если V2 равно 5 В, то R4 / R3 = 1. Мы можем выбрать R3 = R4 = 10 кОм.

Один из факторов V1 в уравнении (3) равен 1 + R4 / R3 = 2. Следовательно, R2 / (R1 + R2) должно быть равно единице, поэтому R1 = 0 и R2 может быть любым, включая отсутствие резистора. Окончательная схема униполярного преобразователя в биполярный — это схема, показанная на Рисунке 1.

>>> <<<

Математическое решение — это система двух уравнений с двумя неизвестными.Исходя из проектных спецификаций, которые мы написали ранее, передаточная функция дифференциального усилителя записана для обоих крайних значений выходного диапазона:

Решить просто. Из первого уравнения R4 / R3 = 1. Затем из второго уравнения R2 / (R1 + R2) = 1, тот же результат, что и раньше.

Сравнение униполярного и биполярного картирования напряжения для локализации аритмогенного субстрата левого предсердия у пациентов с фибрилляцией предсердий

Принадлежности Расширять

Принадлежности

• ¹ Институт биомедицинской инженерии, Технологический институт Карлсруэ (KIT), Карлсруэ, Германия.
• ² Отделение электрофизиологии, Университетский кардиологический центр Фрайбург-Бад-Кроцинген, Бад-Кроцинген, Германия.

Элемент в буфере обмена

Дебора Нэрн и др. Front Physiol. 2020 .

Показать варианты

Формат АннотацияPubMedPMID

Принадлежности

• ¹ Институт биомедицинской инженерии, Технологический институт Карлсруэ (KIT), Карлсруэ, Германия.
• ² Отделение электрофизиологии, Университетский кардиологический центр Фрайбург-Бад-Кроцинген, Бад-Кроцинген, Германия.

Элемент в буфере обмена

Показать варианты

Формат АннотацияPubMedPMID

Абстрактный

Предпосылки: Присутствие субстрата низкого напряжения левого предсердия при картировании биполярного напряжения связано с увеличением рецидивов аритмии после изоляции легочной вены по поводу фибрилляции предсердий (AF).Помимо местного фиброза миокарда, на амплитуду биполярного напряжения может влиять расстояние между электродами и угол между биполярным фронтом и фронтом волны. Неясно, в какой степени они влияют на области низкого напряжения (LVA) в клинических условиях. В качестве альтернативы эти факторы не влияют на униполярное напряжение электрограммы, но требует расширенной фильтрации. Цели: Оценить взаимосвязь между биполярным и униполярным картированием напряжения при синусовом ритме (SR) и AF и определить, влияет ли режим записи электрограммы на количественную оценку и локализацию LVA. Методы: пациентов ( n = 28, 66 ± 7 лет, 46% мужчин, 82% стойкая ФП, 32% повторных процедур) подверглись высокой плотности (> 1200 участков, 20 ± 10 участков / см ² , используя 20-полюсное отображение напряжения (лассо) с интервалом 2-6-2 мм в SR и AF. Биполярный LVA определялся с использованием четырех различных пороговых значений, описанных в литературе: <0,5 и <1 мВ для SR, <0,35 и <0,5 мВ для AF. Был определен оптимальный порог униполярного напряжения, обеспечивающий максимальное согласие как в униполярном, так и в биполярном режимах картирования.Было оценено влияние межэлектродного расстояния (2 против 6 мм) на корреляцию. Региональный анализ проводился с использованием 11-сегментной модели левого предсердия. Результаты: Пациенты имели соответствующий биполярный LVA (23 ± 23 см ² при <0,5 мВ в SR и 42 ± 26 см ² при <0,5 мВ в AF). 90 ± 5% (в SR) и 85 ± 5% (AF) нанесенных на карту участков были соответственно классифицированы как с высоким или низким напряжением в обоих режимах картирования. Дискордантное картографирование участков, расположенных в приграничной зоне LVA. Отображение биполярного напряжения с использованием 2 vs.Межэлектродное расстояние 6 мм увеличило долю совпадающих точек картирования на 4%. Униполярные пороги (y), которые привели к высокой пространственной согласованности, могут быть рассчитаны из биполярного порога (x), используя следующие линейные уравнения: y = 1,06 x + 0,26 мВ ( r = 0,994) для SR и y = 1,22 x + 0,12 мВ ( r = 0,998) для AF. Заключение: Карты биполярного и униполярного напряжения сильно коррелированы в SR и AF.Хотя ориентация биполя и расстояние между электродами являются теоретическими противоречащими друг другу факторами, их влияние вряд ли будет иметь клиническое значение для локализации LVA, когда картирование выполняется с высокой плотностью с помощью 20-полярного катетера Лассо.

Ключевые слова: аритмогенный субстрат; мерцательная аритмия; биполярное отображение напряжения; области низкого напряжения; отображение униполярного напряжения.

Авторские права © 2020 Nairn, Lehrmann, Müller-Edenborn, Schuler, Arentz, Dössel, Jadidi and Loewe.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Цифры

Отображение напряжения в синусовом ритме:…

Отображение напряжения при синусовом ритме: трехмерное распределение биполярного и униполярного LVA в…

Отображение напряжения при фибрилляции предсердий:…

Картирование напряжения при фибрилляции предсердий: трехмерное распределение биполярного и униполярного LVA в…

Региональное соглашение однополярных и…

Региональное соглашение о классификации однополярных и биполярных субстратов.Аннотировано одиннадцать анатомических областей…

Региональное соглашение о классификации однополярных и биполярных субстратов. Одиннадцать анатомических областей были аннотированы для всех геометрий 28 пациентов и проанализированы в SR и AF. Каждая область, визуализированная в этом примере геометрии, окрашена в соответствии со средним процентом согласованно категоризированных участков картирования (униполярное или биполярное отображение напряжения) в отношении LVA.

Кривая ROC относительно идентификации…

ROC для определения LVA для каждого ритма и биполярного порога.Каждый…

ROC относительно идентификации LVA для каждого ритма и биполярного порога. Каждая линия представляет чувствительность и специфичность для различных униполярных пороговых значений для четырех различных пороговых значений биполярного напряжения, которые описаны в литературе для SR и AF. Оптимальные униполярные пороги для соответствующих биполярных порогов были найдены для каждого пациента, и среднее значение этих пороговых значений для конкретных пациентов показано на рисунке.

Связь между биполярным и…

Взаимосвязь между биполярным и униполярным порогом в SR (синий) и AF (красный).…

Взаимосвязь между биполярным и униполярным порогом в SR (синий) и AF (красный). Униполярный порог с наибольшим соответствием биполярной карте показан для разных биполярных порогов и каждого отдельного пациента (синие и красные точки для SR и AF соответственно). Стандартное отклонение представлено полосами. Оптимальный униполярный порог определяется как оптимальная точка на кривой ROC каждого биполярного порога для всех пациентов.Линейная регрессия показана пунктирными линиями в зависимости от ритма (SR синий, AF красный). Приведен коэффициент корреляции Пирсона (r). Для каждого униполярного порога> 89% точек совпадают в SR и> 86% в AF.

График для скрипки в процентах…

График для скрипки, показывающий процентное соотношение точек, совпадающих между униполярным и биполярным…

График для скрипки, показывающий процент точек, соответствующих униполярной и биполярной классификации.Результаты показаны для каждого ритма и соответствующего биполярного порога для всех пациентов. Результаты для общего униполярного порога для всех пациентов показаны синим цветом. Результаты для индивидуальных униполярных пороговых значений показаны розовым цветом. Зеленые квадраты указывают среднее значение для каждого набора.

Гистограмма и соответствующая диаграмма, показывающая…

Гистограмма и соответствующая диаграмма, показывающая процент точек, совпадающих в SR (A)…

Гистограмма и соответствующая прямоугольная диаграмма, показывающие процент точек, совпадающих в SR (A) и AF (B) для каждой из трех категорий расстояния между электродами.Каждая категория отображается разным цветом: 2 мм (синий), 6 мм (красный), все (зеленый). p -значение, вычисленное с помощью парной выборки t -тест.

Все фигурки (7)

Похожие статьи

• Зависит ли степень аритмогенного субстрата левого предсердия от метода электроанатомического картирования: влияние катетера для картирования легочной вены vs.катетер абляции.

  Хьюмер М., Кайюми Д., Аттанасио П., Парвани А., Пиеске Б., Блашке Ф., Болдт Л. Х., Хаверкамп В., Вутцлер А. Huemer M, et al. Europace. 2017 1 августа; 19 (8): 1293-1301. DOI: 10.1093 / europace / euw185. Europace. 2017 г. PMID: 27738066

• Оптимальное значение отсечки биполярного низкого напряжения в картировании электроанатомического напряжения во время ритма фибрилляции предсердий.

  Кавадзи Т., Ходзё С., Кусияма А., Накацума К., Канеда К., Като М., Ёкомацу Т., Мики С. Кавадзи Т. и др. Стимуляция Clin Electrophysiol. 2019 июн; 42 (6): 663-669. DOI: 10.1111 / pace.13661. Epub 2019 3 апр. Стимуляция Clin Electrophysiol. 2019. PMID: 30873619

• Корреляция распределения напряжения левого предсердия между синусовым ритмом и фибрилляцией предсердий: определение структурного ремоделирования с помощью трехмерного электроанатомического картирования независимо от ритма.

  Ягишита А., Д. Е. Оливейра С., Чакулев И., Гимбел Дж. Р., Спарано Д., Маньям Х., Манрике-Гарсиа А., Арредондо М., Макалл Дж., Арруда М. Ягишита А. и др. J Cardiovasc Electrophysiol. 2016 август; 27 (8): 905-12. DOI: 10.1111 / jce.13002. Epub 2016 31 мая. J Cardiovasc Electrophysiol. 2016 г. PMID: 27135965

• Картирование биполярного напряжения для оценки субстрата предсердия: можем ли мы преодолеть проблему направленности?

  Ямагути Т., Фукуи А., Узел К.Ямагути Т. и др. J Atr Fibrillation. 2019 28 февраля; 11 (5): 2116. DOI: 10.4022 / jafib.2116. eCollection 2019 фев-март. J Atr Fibrillation. 2019. PMID: 31139298 Бесплатная статья PMC. Рассмотрение.

• Идентификация рубца левого предсердия и количественная оценка синусового ритма и фибрилляции предсердий.

  Маннион Дж., Гэлвин Дж., Болес У. Маннион Дж. И др. J Аритм. 2020 2 сентября; 36 (6): 967-973.DOI: 10.1002 / joa3.12421. eCollection 2020 декабрь. J Аритм. 2020. PMID: 33335611 Бесплатная статья PMC. Рассмотрение.

Процитировано

• Характеристика паттернов распространения предсердий и фибротического субстрата с помощью модифицированной стратегии омниполярной электрограммы в многоэлектродных массивах.

  Риччио Дж., Алкаин А., Роше С., Мартинес-Матеу Л., Ларанхо С., Саис Дж., Лагуна П., Мартинес Дж. П. Риччио Дж. И др. Front Physiol. 2021 3 сентября; 12: 674223. DOI: 10.3389 / fphys.2021.674223. Электронная коллекция 2021 г. Front Physiol. 2021 г. PMID: 34539424 Бесплатная статья PMC.

• Расположение областей парасимпатической иннервации от электрограмм до руководства Абляционная терапия фибрилляции предсердий: моделирование in silico .

  Celotto C, Sánchez C, Mountris KA, Laguna P, Pueyo E. Celotto C и др. Front Physiol. 2021, 11 августа; 12: 674197. DOI: 10.3389 / fphys.2021.674197. Электронная коллекция 2021 г. Front Physiol. 2021 г. PMID: 34456743 Бесплатная статья PMC.

• Гипертония левого предсердия, замедление электропроводности и механическая дисфункция — патофизиологическая триада при кардиомиопатии предсердий, связанной с фибрилляцией предсердий.

  Eichenlaub M, Mueller-Edenborn B, Minners J, Jander N, Allgeier M, Lehrmann H, Schoechlin S, Allgeier J, Trenk D, Neumann FJ, Arentz T., Jadidi A. Eichenlaub M, et al. Front Physiol. 2021 5 августа; 12: 670527. DOI: 10.3389 / fphys.2021.670527. Электронная коллекция 2021 г. Front Physiol. 2021 г. PMID: 34421634 Бесплатная статья PMC.

• Использование машинного обучения для характеристики фиброзного субстрата предсердий по внутрисердечным сигналам с помощью гибридного набора данных in silico и in vivo .

  Санчес Дж., Луонго Дж., Нотштейн М., Унгер Л.А., Саиз Дж., Тренор Б., Луйк А., Дессель О, Лоу А. Санчес Дж. И др. Front Physiol. 2021 5 июля; 12: 699291. DOI: 10.3389 / fphys.2021.699291. Электронная коллекция 2021 г. Front Physiol. 2021 г. PMID: 342

  Бесплатная статья PMC.

• CVAR-Seg: автоматизированный конвейер сегментации сигнала для восстановления скорости проводимости и амплитуды.

  Nothstein M, Luik A, Jadidi A, Sánchez J, Unger LA, Wülfers EM, Dössel O, Seemann G, Schmitt C, Loewe A. Nothstein M, et al. Front Physiol. 2021 24 мая; 12: 673047. DOI: 10.3389 / fphys.2021.673047. Электронная коллекция 2021 г. Front Physiol. 2021 г. PMID: 34108887 Бесплатная статья PMC.

использованная литература

1. 1. Антер Э., Чабрунн К. М., Джозефсон М. Э. (2015). Картирование предсердных аритмий, связанных с рубцами, с высоким разрешением с использованием меньших электродов с меньшим межэлектродным расстоянием. Circ. Аритмия. Электрофизиол. 8, 537–545. 10.1161 / CIRCEP.114.002737 — DOI — PubMed
2. 1. Бехешти М., Магтибай К., Массе С., Порта-Санчес А., Халдар С., Бхаскаран А. и др. . (2018). Детерминанты биполярного напряжения предсердий: межэлектродное расстояние и угол волнового фронта. Comput. Биол. Med. 102, 449–457. 10.1016 / j.compbiomed.2018.07.011 — DOI — PubMed
3. 1. Бландино А., Бьянки Ф., Гросси С., Бионди-Зоккаи Г., Конте М. Р., Гайдо Л. и др. . (2017). Модификация субстрата левого предсердия, направленная на низковольтные области для катетерной аблации фибрилляции предсердий: систематический обзор и метаанализ. Pacing Clin. Электрофизиол. 40, 199–212. 10.1111 / pace.13015 — DOI — PubMed
4. 1. Корради Д., Callegari S., Benussi S., Maestri R., Pastori P., Nascimbene S. и др. . (2005). Изменения миоцитов и их распределение в левом предсердии у пациентов с хронической фибрилляцией предсердий, связанной с заболеванием митрального клапана. Гм. Патол. 36, 1080–1089. 10.1016 / j.humpath.2005.07.018 — DOI — PubMed
5. 1. Фриш Д., Эстерлейн Т. Г., Унгер Л. А., Ленис Г., Вакили Р., Шмитт К. и др. . (2020). Картирование и удаление компонента дальнего поля желудочков на электрограммах униполярных предсердий. IEEE Trans. Биомед. Англ. 67, 2905–2915. 10.1109 / TBME.2020.2973471 — DOI — PubMed

Показать все 26 ссылок

цитировать

Формат: AMA APA ГНД NLM

% PDF-1.4 % 582 0 объект > эндобдж xref 582 99 0000000016 00000 н. 0000002969 00000 н. 0000003128 00000 н. 0000003873 00000 н. 0000004314 00000 н. 0000004647 00000 н. 0000005022 00000 н. 0000005401 00000 п. 0000005947 00000 н. 0000006351 00000 п. 0000006932 00000 н. 0000007401 00000 п. 0000007662 00000 н. 0000008283 00000 п. 0000008532 00000 н. 0000009013 00000 н. 0000009633 00000 н. 0000010021 00000 п. 0000010561 00000 п. 0000010624 00000 п. 0000010738 00000 п. 0000010850 00000 п. 0000019279 00000 н. 0000027078 00000 п. 0000027571 00000 п. 0000028161 00000 п. 0000028613 00000 п. 0000029167 00000 п. 0000029280 00000 п. 0000029724 00000 н. 0000030250 00000 п. 0000038570 00000 п. 0000046005 00000 п. 0000054376 00000 п. 0000054756 00000 п. 0000055180 00000 п. 0000055471 00000 п. 0000055777 00000 п. 0000056157 00000 п. 0000056462 00000 п. 0000056686 00000 п. 0000056906 00000 п. 0000057508 00000 п. 0000057788 00000 п. 0000064527 00000 п. 0000064659 00000 п. 0000071423 00000 п. 0000079364 00000 п. 0000084176 00000 п. 0000088869 00000 п. 0000089665 00000 п. 00000

00000 н. 0000093596 00000 п. 0000096882 00000 п. 0000100222 00000 н. 0000103042 00000 н. 0000105068 00000 н. 0000113704 00000 н. 0000149315 00000 н. 0000149546 00000 н. 0000149629 00000 н. 0000149684 00000 н. 0000149719 00000 п. 0000149797 00000 п. 0000154902 00000 н. 0000155233 00000 н. 0000155299 00000 н. 0000155415 00000 н. 0000155485 00000 н. 0000155577 00000 н. 0000169356 00000 н. 0000169619 00000 н. 0000169844 00000 н. 0000169871 00000 н. 0000170224 00000 н. 0000172146 00000 н. 0000172508 00000 н. 0000172908 00000 н. 0000174524 00000 н. 0000174823 00000 н. 0000175174 00000 н. 0000184600 00000 н. 0000184850 00000 н. 0000185253 00000 н. 0000188647 00000 н. 0000188686 00000 н. 0000227574 00000 н. 0000227613 00000 н. 0000228594 00000 н. 0000228633 00000 н. 0000228708 00000 н. 0000228805 00000 н. 0000228951 00000 н. 0000249030 00000 н. 0000249108 00000 н. 0000249225 00000 н. 0000249493 00000 н. 0000002777 00000 н. 0000002321 00000 н. трейлер ] / Назад 724843 / XRefStm 2777 >> startxref 0 %% EOF 680 0 объект > поток h ތ K (Dqƿ 53] * Ĥy! pl $! Gy ׊ WvR (% Ɋh2X (S (+:}

Основы подключения: униполярный и биполярный)

Простой способ изменить характеристики скорости и крутящего момента шагового двигателя — это чтобы подключить его к другому типу драйвера или изменить конфигурацию проводки.Однако это еще не все. Знание плюсов и минусов между «униполярным» и «биполярным» может улучшить или ухудшить производительность вашего шагового двигателя.

Давайте посмотрим на эти две разные кривые скорость-крутящий момент. Эти кривые фактически созданы для одного и того же «базового» двигателя, но с разными драйверами. Обратите внимание, как меняются характеристики скорости и крутящего момента. ПОДСКАЗКА: выберите определенную скорость, затем сравните крутящий момент на этой скорости.

Кривая крутящего момента скорости отображает рабочие характеристики шагового двигателя с заданным набором напряжения, тока и типа драйвера и используется для определения того, будет ли двигатель соответствовать требованиям по крутящему моменту и скорости для приложения.На форму кривой крутящего момента влияют электрические характеристики двигателя, такие как ток или индуктивность.

ОБЗОР: Как создается крутящий момент?

Во-первых, давайте начнем с самого начала и рассмотрим, как создается крутящий момент шагового двигателя. Мы знаем, что крутящий момент пропорционален произведению тока возбуждения и количества витков обмотки (катушки). Чем больше число оборотов, тем выше крутящий момент, но приносится в жертву крутящий момент на высокой скорости, тем самым ограничивая максимальную скорость, на которой шаговый двигатель может эффективно работать.При меньшем количестве оборотов крутящий момент уменьшается на более низких скоростях, но сохраняется на более высоких скоростях.

Давайте посмотрим на формулу крутящего момента.

Вот как ток влияет на кривую крутящего момента шагового двигателя.

Вот как количество витков обмотки влияет на кривую крутящего момента шагового двигателя.

Но… что делать, если вы не можете изменить ток обмотки или количество витков?

Н (количество витков обмотки) и I (ток) обычно указываются и не могут быть изменены, так что еще вы можете сделать, чтобы изменить кривую крутящего момента? Если у вас есть хотя бы 6 проводов от вашего шагового двигателя, ответ — посмотрите на «униполярные» и «биполярные» конфигурации проводки.

Что означает «однополярный» и «биполярный»?

Теперь давайте посмотрим на слова «однополярный» и «биполярный».Что именно означают эти слова?

Термины «униполярный» и «биполярный» произошли от типа драйверов, используемых для управления шаговыми двигателями. Проще говоря, «уни» в униполярном означает «один», а «би» в биполярном означает «два». «Полярность» означает электрическую и магнитную полярность (к сведению: направление тока определяет полярность).

Основное различие между «униполярными» драйверами и «биполярными» драйверами заключается в их способности передавать ток. Способность драйвера посылать ток в одном или обоих направлениях напрямую зависит от количества транзисторов, используемых драйвером. Биполярный драйвер потребует вдвое больше транзисторов, чем униполярный драйвер, чтобы контролировать ток в обоих направлениях.

Переходя от униполярного к биполярному или наоборот, мы фактически изменяем электрические характеристики обмотки внутри двигателя, такие как напряжение, сопротивление и индуктивность, а также характеристики крутящего момента.Производители двигателей часто показывают разные наборы спецификаций для одного и того же двигателя в зависимости от типа подключения. Для обеспечения гибкости предлагаются различные варианты намотки для шаговых двигателей с одинаковым размером корпуса и длиной стека.

Предлагаются различные обмотки для шаговых двигателей NEMA 23 (2,22 дюйма / 56,4 мм), короткая длина стека

Как вы можете видеть выше, гибкость соединений возрастает с увеличением количества выводных проводов. Шестипроводной двигатель может быть подключен к однополярной или биполярной серии.Восьмипроводный двигатель может быть подключен к однополярному, биполярному последовательному или биполярно-параллельному соединению.

Униполярный драйвер имеет шесть клемм для подключения шести проводов от двигателя, а биполярный драйвер имеет четыре клеммы для подключения четырех, шести или восьми проводов от двигателя.

Хотя подключение четырехпроводного биполярного шагового двигателя к четырехполюсному биполярному драйверу довольно просто, вам действительно нужно знать, что вы делаете, чтобы подключить шести- или восьмипроводные биполярные шаговые двигатели к биполярному драйверу.

Не волнуйтесь. В конце этого поста мы расскажем о схемах подключения шагового двигателя, чтобы упростить задачу.

Какие есть все возможные способы подключения?

Существует только один способ подключения шестипроводного униполярного шагового двигателя к шестиконтактному униполярному драйверу, но есть несколько способов подключения шагового двигателя к биполярному драйверу в зависимости от количества проводов и желаемой производительности. В то время как униполярные драйверы более рентабельны, биполярные драйверы предлагают большую гибкость и позволяют несколькими способами подключаться к четырех-, шести- и восьмипроводным шаговым двигателям.

Биполярные конфигурации проводки разделены на биполярно-последовательную, биполярно-параллельную и биполярную полукатушки.

• Униполярный (6 или 8 проводов)
• Биполярная серия (4, 6 или 8 проводов)
• Биполярно-параллельный (4 или 8 проводов)
• Биполярная полукатушка (6 или 8 проводов)

На схемах ниже показаны как обмотка двигателя, так и схема транзистора драйвера.

Униполярная и биполярная полукатушка

Для униполярной и биполярной полукатушки мы, по сути, разделяем всю катушку и используем половину обмотки за раз.Таким образом, мы используем меньше витков обмотки, поэтому двигатель не будет выдавать большой крутящий момент. Поскольку индуктивность остается низкой, крутящий момент может поддерживаться до более высоких скоростей.

Биполярная серия

Для биполярной серии мы используем полную катушку (обмотку). При использовании всей обмотки двигатель будет выдавать больший крутящий момент по сравнению с однополярным. Однако индуктивность также увеличивается на четыре, поэтому крутящий момент быстро падает на более высоких скоростях.

Биполярно-параллельный

Для получения наилучших характеристик скорости и крутящего момента рекомендуется двухполюсное параллельное соединение. В этой конфигурации проводки также используется полная катушка, поэтому крутящий момент увеличивается примерно на 40% по сравнению с униполярным. Индуктивность также остается низкой, что позволяет поддерживать крутящий момент на более высоких скоростях. Однако мы должны увеличить ток примерно на 40%, чтобы получить эти преимущества.

Изменения в характеристиках кратко описаны ниже.

Биполярно-параллельный режим обеспечивает низкую индуктивность при высоком токе и низком напряжении, что является хорошей комбинацией для наилучшего общего крутящего момента.

Как вы соединяете униполярную и биполярную последовательные, биполярно-параллельные или биполярные полукатушки?

Быстрый ответ — следовать правильным схемам подключения двигателя. Сначала решите, какие конфигурации проводки возможны с вашим шаговым двигателем, а затем найдите правильную схему подключения, которой нужно следовать.

На схемах ниже показаны электрические схемы внутренней обмотки шаговых двигателей с разным количеством выводных проводов. Отслеживая ток, вы можете визуализировать, какая часть обмотки используется. Если есть интерес, прокомментируйте.

Здесь мы покажем, как управлять конфигурацией проводки из стандартных соединений.

Например, чтобы подключить восьмиполюсный шаговый двигатель к биполярному драйверу с биполярно-параллельной конфигурацией проводки, вы должны соединить эти провода вместе, а затем подключить их к соответствующим клеммам:

• Подключите черный и оранжевый к клемме A
• Подключите желтый / зеленый к клемме A-
• Подключите красный / коричневый к клемме B
• Подключите белый / синий к клемме B-

Какой способ подключения лучше?

Это вопрос с подвохом.Ответ: это действительно зависит от вашего приложения. Тип конфигурации электропроводки обычно включается на этапе определения размеров двигателя на этапе проектирования машины. Эти уловки с подключением также позволяют повторно использовать один и тот же двигатель для различных применений.

Например, если вы используете установку униполярного шагового двигателя и хотите увеличить его крутящий момент на низкой скорости для другого приложения, стоит изучить конфигурацию проводки биполярной серии, чтобы сохранить тот же размер двигателя.Для наилучшего сочетания скорости и крутящего момента попробуйте биполярно-параллельный. Однако для этого требуется больше тока от драйвера. Помните, что это также зависит от того, какой у вас тип драйвера и какой ток он может выдавать.

Вот различия в характеристиках двигателя, показанные при наложении каждой отдельной кривой скорость-крутящий момент. Легко увидеть, как биполярно-параллельный (или параллельный биполярный) работает лучше всего.

Сводка

По-разному подключив один и тот же шаговый двигатель, вы можете изменить электрические характеристики его обмотки и, в свою очередь, изменить рабочие характеристики того же двигателя, чтобы они лучше подходили для применения.Однако вам нужно знать, что вы делаете.

Биполярно-параллельные шаговые двигатели становятся все более популярными из-за снижения стоимости компонентов схемы драйвера. Чтобы упростить электромонтаж, двигатели Oriental Motor имеют внутреннюю обмотку, поэтому для подключения требуется всего четыре провода. Для каждого размера корпуса и длины стека предлагается несколько вариантов обмотки, чтобы обеспечить максимальную гибкость интеграции с различными электрическими конструкциями драйверов.

При работе с шаговыми двигателями лучше всего убедиться, что вся команда находится на одной странице с конфигурацией проводки.Вы можете выбрать подходящий двигатель и купить его, но неправильная разводка по крайней мере создаст некоторую путаницу.

Вот памятка, которая поможет при работе с униполярными и биполярными шаговыми двигателями. Не стесняйтесь делать закладки, если это поможет.

Подпишитесь, если вы хотите получать уведомления о будущих публикациях.

Программно конфигурируемый 16-битный двухканальный униполярный / биполярный выход напряжения с использованием таблицы данных AD5752R от Analog Devices Inc.

AN-1196

One Technology Way • P.O. Box 9106 • Норвуд, Массачусетс 02062-9106, США • Тел .: 781.329.4700 • Факс: 781.461.3113 • www.analog.com

Программно конфигурируемый 16-битный двухканальный униполярный / биполярный выход напряжения с использованием

AD5752R DAC

Ред. A | Страница 1 из 2

ФУНКЦИЯ И ПРЕИМУЩЕСТВА ЦЕПИ

Эта схема обеспечивает униполярное и биполярное преобразование данных с использованием

AD5752R, двойного, 16-битного, последовательного входа, униполярного / биполярного напряжения

, выходного ЦАП. Единственными внешними компонентами, необходимыми для этого 16-разрядного ЦАП

, являются развязывающие конденсаторы на выводах питания и опорный вход

, что позволяет сэкономить средства и место на плате.Эта схема

хорошо подходит для приложений сервоуправления с обратной связью.

ОПИСАНИЕ ЦЕПИ

AD5752R представляет собой цифро-аналоговый преобразователь, который обеспечивает

гарантированную 16-битную монотонность, интегральную нелинейность (INL)

± 16 LSB, общую нескорректированную ошибку 0,1% (TUE) и 10 мкс расчет

раз. AD5752R также объединяет опорный источник напряжения 2,5 В, 5 ppm / ° C

, буфер опорного напряжения и выходные усилители. Это приводит к дополнительной экономии средств

как на стоимости, так и на месте на плате.Производительность

гарантирована в следующих диапазонах напряжения питания: диапазон питания AVDD

от +4,5 В до +16,5 В и диапазон питания AVSS от

от −4,5 В до −16,5 В. AVSS может быть подключен к 0 В, если только однополярный

выходов. Выходной диапазон может быть индивидуально запрограммирован для каждого выходного канала

с помощью следующих опций: 0 В

до +5 В, от 0 В до +10 В, от 0 В до +10,8 В, от -5 В до +5 В, -10 В до

+10 В и от -10,8 В до +10.8 В. Кодирование входа выбирается пользователем:

с дополнением до двух или двоичным смещением для биполярного выхода (в зависимости от

от состояния вывода BIN / 2sCOMP). Кодирование — прямое двоичное

для униполярного выхода. На рисунке 2 показано, что типичная ошибка выхода

этой схемы при температуре окружающей среды 25 ° C составляет менее

0,07% полной шкалы.

+

AV

SS

–15V

SIG_GND (2) DAC_GND (2)

GND

SDIN

SCLK

SYNC

+ 5V

BROLL

CONTROL

CONTROL

SDO

LDAC

CLR

BIN / 2sCOMP

10 мкФ

0.