Схема мини-преобразователя напряжения из +5v в двухполюсное ±18v
Это схема преобразователя напряжения получаемого от одного однополярного источника постоянного тока +5v, например: ±18v постоянного напряжения можно получить используя шину USB компьютера. Печатная плата выполнена в миниатюрной конфигурации и вполне может поместится в небольшом корпусе, но будет работать с высокой эффективностью.
В основном, схема преобразователя напряжения передает питание от 5v/USB на выходную сторону +/- 18v с высокой изоляцией, без прямого соединения между питанием 5v/USB и выходом. Изоляция питания предотвращает возникновения возможного замыкания на землю и обеспечивает высокую помехоустойчивость между входом и выходом.
Проект создан на микросхеме SN6501, которая представляет собой генератор/драйвер питания, специально разработанную для устройств с малым форм-фактором. Устройство управляет первичной обмоткой низкопрофильного трансформатора с центральным отводом от источника питания (средней точки) 5v или USB, а вторичная обмотка обеспечивает нерегулируемый двухполярный выход, который можно дополнительно регулировать в соответствии с требованиями (например, +/- 5v, +/- 12v).
Это устройство представляет собой очень простой инструмент для тестирования и запуска промышленных, научных проектов, модулей ПЛК и ввода-вывода, для которых требуется двухполярный выход напряжения от одного входа.
Назначение компонентов
- Индикатор питания D2
- CN1 USB-разъем типа A для входа питания USB
- CN3 без изолированного выхода 3,3v и 5v
- CN2 нерегулируемый двухполярный выход постоянного напряжения ±18v.
Генератор SN6501: Когда напряжение питания устройства достигает номинального значения ±10%, задающий генератор нормально работает. Однако колебания напряжения питания и рабочей температуры могут изменять частоту переключения от 300 кГц до 620 кГц для VCC = 5v ±10%.
SN6501 — это драйвер трансформатора, разработанный для недорогих изолированных преобразователей постоянного тока с малым форм-фактором, использующих двухтактную топологию. Устройство включает в себя генератор, который питает схему управления затвором. Драйвер затвора, содержащий делитель частоты и логику отключения перед включением (BBM), выдает два дополнительных выходных сигнала, которые попеременно включают и выключают два выходных транзистора.
Выходная частота генератора делится асинхронным делителем, который обеспечивает два дополнительных выходных сигнала с рабочим циклом 50%. Последующая логика прерывания перед включением вставляет мертвое время между высокими импульсами двух сигналов. Результирующие выходные сигналы представляют собой сигналы управления затвором для выходных транзисторов.
Как показано на функциональной блок-схеме, до того, как один из затворов сможет принять высокий логический уровень, должен пройти короткий период времени, в течение которого оба сигнала имеют низкий уровень, а оба транзистора имеют высокий импеданс. Этот короткий период, известный как время отключения перед включением, необходим, чтобы избежать короткого замыкания на обоих концах первичной обмотки.
Примечание. Помимо изолированных +/-18v, схема также обеспечивает 3,3v постоянного тока при 150 мА и 5v постоянного тока при 200 мА. Выходы 3,3v и 5v не изолированы.
Особенности
- Вход 5v постоянного тока при 500 мА (источник питания или питание от USB)
- Выход нерегулируемый +/-18v постоянного напряжения
- Выходной ток 80 мА (40 мА + 40 мА)
- Выход 3,3v постоянного тока при 150 мА неизолированный LDO
- Выход 5v постоянного тока при 200 мА без изоляции
- Размеры печатной платы 37,15 x 15,56 мм
Схема преобразователя
Список деталей
Подключения
Формат Gerber View
Изолированный преобразователь постоянного напряжения USB для двухполярного +/-18v
Печатная плата
Скачать: GERBER_V2.zip