Простая схема получения из однополярного источника питания двухполярное

Зачастую, источники двухполярного питания обладают неизменяемым напряжением на выходе. Стремление малыми затратами из нерегулируемого двухполярного источники питания сконструировать регулируемый лабораторный блок питания 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 – делитель напряжения, 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

Операционный усилитель LM358 (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.

двухполярное питание из однополярного - схема

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.

www.meanders.ru

редактор

7 комментариев

  • 22.05.2017 в 10:40

    Зачем нужен резистор R6 и R7?

    Ответить
  • 28.06.2017 в 08:15

    А вот допустим мне нужно 12 вольтного однополюсного получить 12 вольтное двуполюсное с средней точкой, это схема подходит?

    Ответить
    • 11.02.2018 в 13:27

      Нет. Эта схема — саморегулирующийся делитель напряжения. Он выдаёт половину однополярного.

      Ответить
  • 10.02.2018 в 21:16

    а что можете предложить, если нужно повысить ток например до 12а?

    Ответить
    • 11.02.2018 в 13:47

      Добавить ещё пару повторителей на VT5-VT6 с соответствующими резисторами R16…R19. При этом ОУ может быть сильно нагружен, чтобы этого избежать, надо добавить промежуточный повторитель напряжения: КТ315 (КТ361), базой подключённый к R7, коллектором к плюсу (минусу) питания, а к его эмиттеру цеплять базы силовых транзисторов.

      Ответить
  • 25.05.2018 в 02:34

    А можно увеличить выходное напряжение буквально на 0,5 — 1,0 вольт? Мне нужно ровно 15 вольт на выходе.

    Ответить
  • 14.08.2018 в 13:05

    Sergl делаете все точно также как и в данной схеме, только подбираете элементы которые выдержат ваше напряжение и токи, и соответственно чтобы блок питания выдавал нужное вам напряжение умноженное на 2

    Ответить

Добавить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован.

*