kolejny projekt bazujący na samplach. Powstał jako odpowiedz na problem zasilania symetrycznego dla audio wzmacniaczy operacyjnych, do wzmacniacza klasy D.
Ponieważ zasilacz jaki miałem dawał pojedyncze napięcie 48V, a potrzebowałem kilku napięć dodatkowych:
+12V, -12V (do zasilania analogowego), +5V oraz +3,3V. +5V oraz +3,3V (do zasilania układów cyfrowych). +12V i -12V to typowe zasilanie do audio, więc musiałem je częściowo odizolować od części cyfrowej za pomocą dławików. Dodatkowo aby jeszcze bardzie wytłumić ewentualnie tętnienia, +12V i -12V jest tworzone przez LM317 i LM337.
Oczywiście całość to proste regulatory napięcia buck.
Spis elementów:
IC - LM5085 (+48V -> +30V)
LMR51635 x2 (jako buck oraz inwerter +15V i -15V)
LM317 oraz LM337 (jako LDO)
MC33063 (+5V)
TK11900 (+3,3V)
Jak działa cały układ:
LM5085 obniża wstępnie napięcie z 52V (takie mogą być skoki napięcia) do +30V, maksymalne napięcie jakie może przyjąć to +75V.
Następnie z +30V LMR51635 tworzy +15V (w konfiguracji buck).
Drugi LMR51635 tworzy napięcie -15V (w konfiguracji inwertera). Dlaczego nie użyłem go bezpośrednio z +48V? W konfiguracji inwertera napięcie wejściowe
to suma bezwzględna napięcia wejściowego i wyjściowego (czyli w moim przypadku = +30V + |-15V| = +45V), a układ ma dopuszczalne napięcie +60V.
LM317 oraz LM337 to regulatory LDO, które obniżają napięcie +15V i -15V na +12V i -12V.
MC33063 na wejściu posiada dławik, aby filtrować ewentualne szpilki cyfrowe od zasilania analogowego.
TK11900 to konfigurowalny LDO, tworzy napięcie +3,3V z +5V, również cyfrowe
Kilka słów o masie. Masa jest połączona w gwiazdę, czyli każda masa analogowa i cyfrowa łączy się z masą na wejściu całego układu. Dodatkowo masa cyfrowa jest rozdzielona od masy analogowej dławikiem.
Układ musiał przejść 4 wersje aż zadziałał zgodnie z moimi potrzebami.
Napięcie +12V -12V obciążałem 1A, działa prawidłowo. Zapas prądowy jest na poziomie 2A.
Kilka schematów:
Przy obciążeniu 1A, na wyjściu +12V oraz -12V tętnienia rzędu pojedynczych mV.
Na wejściu inwertera dodałem diodę aby odseparować masę od -12V (może nadmiarowo, ale to daje mi spokój "duszy")
Jak to działa:
1. Układ LM5085 steruje mosfetem (asymetryczny układ), dzięki temu mamy zapas 4A na +30V. R13 pozwala kontrolować maksymalny prąd. Tutaj popełniłem jeden błąd, zaufałem dokumentacji i na wyjściu dałem 47uF, okazało się niewystarczające. Idealną wartością jest 470uF. Dioda D5 (Schottky) jest potrzebna w asymetrycznym buck kontrolerze. Napięcie +30V jest podawane dalej.
2. Układ U1 to kolejny buck kontroler, który pracuje w trybie symetrycznym. Tworzy napięcie +15V.
3. Układ U2 to typowy inwerter. LMR51635 sprawdza się w tym układzie idealnie i daje odpowiedni zapas prądowy. D3 jest użyta aby odseparować -15V od masy.
4. LM317 i LM337 jako zwykłe LDO tworzą napięcie końcowe analogowe +12V i -12V. diody LED są wskaźnikami obecności napięć.
5. Układ U3 to kolejny buck, który z +15V tworzy napięcie +5V. Ponieważ jest to napięcie cyfrowe, wejście układu jest odseparowane dławikiem L3. Również masa cyfrowa jest połączona z masą wspólną przez dławik.
Ponieważ to jest zwykły układ regulacji napięć, ich działanie jest opisane w datasheets.
Płytka drukowana jest 4 warstwowa, jedna warstwa jako GND (ekran)
Pozdrawiam
Fajne? Ranking DIY
