Могу ли я использовать операционный усилитель для преобразования 5 В постоянного тока в 10 В постоянного тока?

Могу ли я использовать операционный усилитель, как указано ниже, для преобразования 5 В в 10 В постоянного тока?введите описание изображения здесь

Если да, то почему мы выбираем конвертеры BOOST?введите описание изображения здесь

Если оба метода подходят, то какой из них лучше и почему?

Да, операционный усилитель может легко усилить сигнал 5 В до 10 В, но для этого требуется внешний источник питания> 10 В. Повышающий преобразователь используется для преобразования мощности 5 В в 10 В, когда нет другого источника более высокого напряжения. Совершенно разные приложения.
Да, можно, если подать на операционный усилитель 12 В или хотя бы какое-то напряжение питания выше 10 В. Операционный усилитель — это устройство управления напряжением, а не генератор напряжения — он может выводить любое напряжение между шинами питания. У некоторых возникают проблемы с выходным напряжением, близким к шине питания, поэтому я предложил источник питания 12 В.

Ответы (2)

Да, казалось бы, это сработает. Как видно, коэффициент усиления вашего операционного усилителя равен 2, поэтому при входном напряжении 5 В выходное напряжение составляет 10 В. 10 В находится в пределах напряжения питания от -15 В до +15 В, так что проблем нет.

Однако в вашем вопросе есть немного запутанной терминологии: большинство людей не будут говорить об этом операционном усилителе, «преобразующем» напряжение таким образом. Обычно «преобразование X вольт в Y вольт» означает специальное преобразование одного источника напряжения, предназначенного для использования в качестве источника питания, в другой источник напряжения. Для этой цели может подойти операционный усилитель, но чаще всего используют линейный регулятор, такой как LM7812 или LM317. Они способны обеспечить более стабильное выходное напряжение, поставляются в корпусах, способных рассеивать больше тепла, и часто имеют защиту от тепловой перегрузки и другие приятные функции.

На другой ваш вопрос: зачем использовать повышающие преобразователи? В линейном стабилизаторе входной ток равен выходному току, но входное напряжение выше выходного. Учитывая, что мощность является произведением напряжения и тока, это также относится и к линейному регулятору, когда входная мощность больше, чем выходная мощность. Эта избыточная мощность преобразуется в тепло, что означает, что он нагревается и не очень эффективен, скажем, для устройства с батарейным питанием. Если вам требуется большое количество тока, тепло может быть чрезмерным.

С другой стороны, повышающие преобразователи не являются линейными схемами и теоретически могут преобразовывать напряжения со 100% эффективностью. На практике с реальными компонентами достижим КПД от 70% до 90%.

В схеме, которую я нарисовал, 5 В - это мое входное напряжение, а напряжение питания, т. Е. VCC = 15 В. Я понимаю, что выходное напряжение никогда не может быть больше 15 В, но в чем проблема достичь 10 В? Пожалуйста, дайте мне понять, если я ошибаюсь в своих концепциях.
@NikhilPandya Ах, извините, из схемы это неясно. Не могли бы вы перерисовать его с помощью встроенного редактора схем (отредактируйте свой вопрос и найдите его на панели инструментов) и включите источник питания?
Я отредактировал его. Пожалуйста, обратите внимание на новую схему.
Как говорит Фил, операционный усилитель может усиливать сигнал с 5 вольт до 10 вольт при условии наличия источника питания с более высоким напряжением, но не может обеспечить большой ток при таком напряжении. Повышающий преобразователь — это источник питания, который будет работать от источника питания 5 вольт и вырабатывать 10 вольт при значительном токе без помощи существующего более высокого напряжения питания.
Учитывайте ток - очень небольшой ток будет потребляться от 5 В, а весь выходной ток на 10 В будет взят от источника питания 15 В.

Подумайте об этом. Откуда операционный усилитель получает 10 В? Это происходит от его питающего напряжения. Операционные усилители не создают волшебным образом больше напряжения. Они могут изменять свой выход только в пределах напряжения питания, которое им дано.

То, что может сделать повышающий преобразователь, чего не может операционный усилитель, - это фактически создать более высокое напряжение, чем все, что ему дается. Если у вас есть только 5 В, то операционный усилитель не может дать вам 10 В, а повышающий преобразователь может.

Не может операционный усилитель использовать свое напряжение питания, т.е. 15 Вольт, для усиления 5В до 10В?
Если у вас есть источник питания 15 В, почему бы не получить от него 10 В?
@NikhilPandya Вот какой ответ ты получил. Любое дополнительное напряжение, необходимое для повышения напряжения, исходит от напряжения питания, которое вы обеспечиваете.
Вы говорите о напряжении, а как насчет тока? Использование операционного усилителя таким образом даст вам всего несколько миллиампер. Повышающий преобразователь может подавать ток в амперах.