Программа Сервисный Центр
0

Преобразователь напряжения на основе ШИМ микроконтроллера


, февраль 2012Jeff Wilson, STMicroelectronicsEDNДля генерации отрицательного напряжения достаточно двух диодов и двух конденсаторовВ простой схеме удаленного датчика с маленьким микроконтроллером было всего три вывода: +5 В, общий и выход данных RS-232. Для формирования двуполярного сигнала передатчика (±3 В) потребовался источник отрицательного напряжения. DC/DC преобразователь не вписывался в общий бюджет устройства, да и ток, потребляемый передатчиком, не превышал 1 мА. Зато в микроконтроллере оставался незадействованным выход широтно-импульсного модулятора (ШИМ), способный отдавать ±5 мА при амплитуде импульсов почти равной напряжению питания. С помощью подключенных к выводу ШИМ двух конденсаторов, сборки диодов Шоттки BAT54S и ограничивающего резистора удалось сделать инвертирующий преобразователь напряжения (Рисунок 1).
 
Преобразователь напряжения на основе ШИМ микроконтроллера
Рисунок 1. Диодно-конденсаторный преобразователь напряжения.
Управляющий инвертором сигнал на выводе ШИМ микроконтроллера представляет собой последовательность прямоугольных импульсов с частотой 1 кГц, скважностью 2 и размахом 5 В. При высоком напряжении на выходе ШИМ заряжается конденсатор C1. При этом нижний по схеме диод D1 открыт и соединяет вывод C1 с «землей». Когда напряжение на выходе ШИМ опускается, заряд переносится из C1 в C2 через открывшийся верхний диод сборки D1. Одновременно заряд инвертируется вследствие того, что положительно заряженный вывод C1 подключается почти к потенциалу «земли». Затем на выходе ШИМ вновь появляется высокий уровень, и цикл повторяется.Из за падения напряжения на каждом из диодов сборки D1, равного, как минимум, 0.2 В, получить −5 В из напряжения +5 В невозможно. Реальное напряжение на выходе будет порядка −4.6 В, так как в каждой фазе переключения будут теряться 0.2 В. Ограничивающий резистор R1 необходим лишь в том случае, когда микроконтроллер, генерирующий ШИМ сигнал, должен быть защищен от импульсных помех, например, при использовании аналоговых входов микроконтроллера.Указанные на схеме номиналы элементов рассчитаны для частоты ШИМ 1 кГц. Для других частот емкости пересчитываются по формуле:
Преобразователь напряжения на основе ШИМ микроконтроллера


гдеC – величина емкости C1 и C2 (Ф),
F – частота ШИМ (Гц),
R – эквивалентное сопротивление цепи, подключенной к выходу ШИМ (Ом).Для расчета сопротивления, нагружающего выход ШИМ, используется простое соотношение:
Преобразователь напряжения на основе ШИМ микроконтроллера
в которомV – амплитуда импульсов на выходе ШИМ (В),
I – нагрузочная способность выхода (А).Например, для нашей схемы:
Преобразователь напряжения на основе ШИМ микроконтроллера


и
Преобразователь напряжения на основе ШИМ микроконтроллера
или 0.1 мкФ.Эту схему можно использовать, также, в качестве источника отрицательного напряжения для АЦП, ЦАП и ОУ с двуполярным питанием. Не исключено, что при питании аналоговых цепей для уменьшения размаха коммутационных выбросов вам придется добавить на выход фильтр или микромощный линейный стабилизатор.

 
 
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.
 
Обратная связь

Наши партнеры

 

Опросы

Есть ли справедливость в жизни?
Конечно есть, уверен!
Вроде как должна быть, но...
Затрудняюсь ответить...
Какая справедливость? О чем Вы?
Эх.., нет правды на свете!

 

Облако тегов

Требуется для просмотраFlash Player 9 или выше.

Показать все теги
 

Календарь публикаций

«    Декабрь 2016    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
 
 

Архив новостей

Декабрь 2016 (15)
Ноябрь 2016 (42)
Октябрь 2016 (34)
Сентябрь 2016 (38)
Август 2016 (34)
Июль 2016 (36)
 
Наверх Сервисные мануалы Даташиты Ремонт LCD, ЖК телевизоров LG Samsung Скрипт программы "Сервисный центр"