понижающий повторитель напряжения

Я пытаюсь создать схему, которая будет делить входное напряжение пополам, но при этом сможет подавать на нагрузку большой ток.

Мое входное напряжение варьируется от 10 до 15 В, и я хочу, чтобы выходное напряжение менялось пропорционально этому. Так что между 5-7,5В. Нагрузка должна потреблять около 1 А, поэтому компоненты должны быть в состоянии справиться с этим.

Я думаю, что это будет делитель напряжения и повторитель напряжения, но я не совсем уверен. Какое лучшее решение для этого?

Tnx.

Это ток нагрузки 1 ампер от генератора средней точки +/- 1 ампер?
Я не совсем уверен, что вы имеете в виду, но нагрузка будет составлять до 1А.
Таким образом, нагрузка в средней точке подключается только к 0 вольт, а не к верхнему напряжению питания? Другими словами, генератор напряжения средней точки подает ток только на нагрузку, которая возвращается к 0 вольт?
Ааа теперь я понимаю. Нет, нагрузка тоже зависит от напряжения. Но нагрузка использует входное напряжение для определения разных вещей (например, в каком состоянии находится система), поэтому оно должно меняться.
FWIW, то, что вы просите, это усилитель . Да, его усиление по напряжению будет меньше 1, но вы все равно можете назвать его «усилителем», если мощность на выходе потенциально превышает мощность, доступную на входе.

Ответы (3)

Если вам нужна более высокая эффективность, чем у линейного стабилизатора, вы можете использовать понижающий импульсный источник питания и использовать токовое зеркало для регулировки напряжения в зависимости от входного напряжения.

Вот общая схема.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Ток Iadjувеличивается линейно с входным напряжением. Это вытягивает ток из сети обратной связи по напряжению, что приводит к увеличению выходного напряжения.

Вы можете выбрать понижающую микросхему SMPS IC, которая соответствует вашим потребностям, а затем спроектировать текущее зеркало на ее основе.

Это действительно классное решение, спасибо. Есть только пара вещей, которые я не понимаю. Не будет ли smps обеспечивать фиксированное выходное напряжение? Или целью R2 и R1 является «разделение» напряжения, так что установка R1 = R2 даст нам ровно половину входного напряжения? И какие соображения необходимо учитывать при выборе компонентов? Я предполагаю, что транзисторы и резисторы должны питать типы, чтобы выдерживать большие токи?
Реально крутое решение! Я определенно пошел бы с этим.
@ stackman82, VREG (будь то линейный или импульсный) обычно имеет фиксированное внутреннее опорное напряжение и контур обратной связи, который производит выборку выходного напряжения и сравнивает его с внутренним опорным напряжением. Итак, допустим, наше внутреннее Vref=1,25 Вольта. И допустим, мы хотим 5 В на Vout и пусть R2 = 10 кОм. Тогда R1 будет 3,33 кОм. По сути, при этих значениях делителя напряжения R1 и R2 на контакте ADJ будет 1,25 В, когда Vout равно 5 В. Так работает типичный регулируемый стабилизатор напряжения. Прочитайте техническое описание; типичным конструктивным соображением является то, какой ток смещения проходит через вывод ADJ.
@ stackman82, вам нужно включить Iadj в свой расчет. Кроме того, вам понадобится некоторая ограничивающая схема, потому что, например, если Vin подскочит до 20 В, ток Iadj увеличится, что увеличит ваше Vout до 10 В и, возможно, повредит вашу нагрузку. Таким образом, показанная схема является лишь базовой концепцией; может потребоваться ограничительная схема (например, стабилитрон на R2), а также смоделировать схему, чтобы увидеть, нужна ли дополнительная компенсация для стабильности (например, запуск ступенчатой ​​​​нагрузки / отпускания, включение питания, выключение питания и другие симуляции).
Tnx @VincePatron, спасибо за обратную связь.

Хорошо, вы можете сделать следующее: Используйте простой резисторный делитель, чтобы создать 1/2 входного напряжения. Затем создайте простой повторитель/буфер напряжения с сильноточным операционным усилителем, например, OPA548 .

7,5 Вт рассеиваемой мощности при максимальной нагрузке потребует значительного отвода тепла, но да, это будет работать нормально.
Я понимаю, что для этого можно использовать мощный операционный усилитель. Будут ли какие-либо соображения по резисторам, по мощности?
Нет, вы можете выбрать относительно большие резисторы для делителя напряжения, поэтому здесь нет проблемы с мощностью.

Одним из решений этой проблемы является понижающий регулятор. Он преобразует входное напряжение (с более высоким потенциалом) в более низкое выходное напряжение с помощью переключателя, диода и катушки индуктивности.

Разве это не преобразует ввод в фиксированный вывод?
Да, но если у вас, например, постоянный ток нагрузки, вы можете установить ШИМ на фиксированное значение, определяющее отношение выходного напряжения к входному.
Хорошо, я вижу. К сожалению, ток нагрузки может изменяться до 1А.