Fixa fler spänningar på en SMPS...

[Icecap]

Jag håller på att pilla med mitt projekt o har kommit fram till at jag behöver 5V till µC och logik, minst +6,5V till op-amp-delen samt -0,9V (eller mer) till den analoga delen för att kunde kompensera för det offset som finns i alla op-amp.

Jag kommer att ha ung. 12Vac in, likriktar den till runt 15V DC och ska sedan switcha den ner til 5V.
Just den delen är enkelt.

Jag kan sedan ha en TC7662 charge pump till att skapa -5V ur +5V.
Och med 15Vdc kan jag ha en 7808 till att reglera till 8V - och då är jag i mål.

Men det känns så onödigt med så många regulatorer.

Min tanke är att ta en step-down regulator som tar 15Vdc till 5V.
Detta sker via den vanliga kopplingen med en spole, shottky-diod osv. och det finns en uppsjö kretsar för detta.

Men nu det kluriga: Ifall induktansen i själva verket var en KOPPLAT induktans (t.ex.DENNA) kan jag i teorin använda den ena del av de 2 induktanser i switchningen och likrikta den andra induktansen till en flytande DC. Frånse från den aktuella induktans i exempel.

Tar jag 2 sådana kopplade induktanser i "serie" i själva switch-kretsloppet kan jag ha 2 st "flytande" DC-spänningar som jag kan koppla som jag vill.

I mina ögon kan jag variera induktionsvärdet mellan de 2 kopplade enheter i switch-delen så att den ena induktans kan vara annorlunda än den andra och därmed ge ut olika spänningar.

Det blir ju de-facto "en" switch-trafo" med 2 st flytande uttag.
Snabbskiss:

SMPS ex.png

Vid att likrikta L3 1 & 2 får jag en flytande spänning.
Samma med L4 1 & 2.

-0,9V(eller vad den blir) och +6,5V(eller vad den blir) ska mata runt 10mA.
+5V ska mata upp till 100mA men nog normalt 30mA.

Någon som har testat en liknande lösning och kan skjuta ner ner eller kan det fungera?

[YD1150]

Sök efter databladet till en switchregulator som heter L4960. Där finns det exempel på negativ spänning med extra lindning. Så det är rätt tänkt.

[alexanderson]

Nackdelen med att ha 2 seriekopplade 2 lindningsinduktanser är att utspänningen blir strömberoende på de två extralindningarna.
Använd istället en 3 lindningsinduktans. Linda en själv.

[Icecap]

Då jag ska ha fler kretskort i samma låda vill det vara enklast att ha en "standard-lösning" Off-The-Shelf.
Platsen är lite begränsat också.

Då jag bara kommer att ha en varierande belastning på 5V och att +7,5V och -1,2V bara ska vara rimligt i närheten av dessa värden, känns det inte helt viktigt att linda egna spoler.

Belastningsvariationen på 5V beror uteslutande på några möjliga status-LED som i grunden bara ska användas under programutvecklingen.

[rikkitikkitavi]

Det går bra att göra som duvill med flera kopplade induktanser på samma kärna.

Nackdelen är att det bara är huvudinduktansen som ätr återkopplad och har reglerad utspänning OCH de andra utspänningarna kommer gå upp och ner med denna reglering.

Så dina -0 9V för offset kommer variera , sätt en zener så får du en referens. Antar lasten bara är en trimpot?

Det är nog inte lika kritiskt med spänningen till analogdelen? Det

[Icecap]

Analogdelen skal bara ha spänning nog till att klara att gå lite under GND (har ref. ref. på -0,9V) och "lite mer än 5V" på VDD då det ju alltid fattas lite, även på rail2rail op-amp.
På det vis kan systemet klara hela 5V svänget och jag kommer att ha en DAC-ref. på 4,096V vilket i sig ger ett behov för 4,096V + 2,3V = minst 6,4V till den analoga delen.

Min tanke är att det ALLTID finns ett offset i den analoga kedja och med en DAC-utgång från µC kan jag dra offset mellan -0,1V vid DAC=0,0V och +0,1V vid DAC=5,0V.

Jag håller på att skriva kalibreringsfunktionens sätt att inställa allt. Tanken är att nollpunkter skal den kunde hitta själv.
Kalibreringen av spänning o ström kräver var sin mätning, t.ex. 30V och 1A.
Det kräver såklart ett skapligt mätinstrument men det går nog rimligt med min Fluke 79 III till en början.

Programmet som styr kanalen (1 kanal = 1 st 0-xxV (här 30V) 0-yyA (här 3A) utgång) håller jag på att skriva också.
Jag har även startat med kontrollpanelens program och jag ämnar att härma protokollen (IEEE-488, GPIB) som lab-nätdelen på jobbet kör med.

[alexanderson]

Nackdelen är att det bara är huvudinduktansen som ätr återkopplad och har reglerad utspänning OCH de andra utspänningarna kommer gå upp och ner med denna reglering.

En jämförelse kan göras med halvbrygg eller forward-nätdelar till datorer.
Även här använder man kopplade induktanser. 12 V alstras genom att addera 7V till 5V. 5 voltslindningen på transformatorn har oftast 3 varv och 7 voltslindningen 4 varv. Med spänningsfallet i dioderna kommer man ganska nära 5V och 12 V.

[rikkitikkitavi]

Ja så gör man ju för att förbättra regleringen av 12V genom att den är seriekopplad med 5V .
Moderna nätagg har 12V som huvudspänning och synkrona step down för 5V då huvuddelen av effekten ligger på 12V Ofta är det även här synkrona likriktare.