¿Cómo dividir la entrada USB de 5V en 4 rieles (+/-5V, +/-15V)? Problema al combinar dos terrenos virtuales

Problema: tengo una entrada de 5V desde USB, necesito dividirla en cuatro rieles con +/-5V y +/-15V.

Actualmente hecho : he construido el siguiente circuito en una placa de prueba.

Nota: Cuirciut para splillter tomado de https://tangentsoft.net/elec/vgrounds.html.

He medido las salidas con un multímetro, y funcionó bien hasta que intenté conectar las tierras virtuales juntas para +/- 15V y +/- 5V. Luego las lecturas en +/-5V cambiaron a -4.5V y -14.5V.

Entonces, el problema que tengo es combinar dos terrenos virtuales, si alguien pudiera darme alguna solución, cómo puedo resolverlo, hágamelo saber.

¿Puedes incluir todos los demás pines gnd de los diferentes elementos: entrada gnd (asociada a tu 5v), de tu 2 BB IC y cómo los tienes conectados? La instantánea del diseño del tablero también podría ayudar.
¿Ve caídas de voltaje entre los diversos pines de tierra de los circuitos integrados? Eso podría indicar una limitación de impedancia de sus rastros gnd.
¿Puede confirmar también que los niveles de 30 V y 10 V no cambian cuando se combinan los terrenos?

Respuestas (2)

Solución alternativa:

En general, creo que la conexión a tierra virtual agrega más problemas de los que resuelve. Como tal, recomiendo encarecidamente un enfoque de división de potencia diferente que mantenga el terreno original.

Por ejemplo....

ingrese la descripción de la imagen aquí

Por supuesto, lo anterior es solo un ejemplo.

La forma en que realmente rompe los rieles depende de la cantidad de corriente que necesita de cada suministro. Si los rieles negativos necesitan corrientes más altas, es posible que se requiera el uso de amplificadores separados.

@IvanShorokhov Creo que te refieres a "deshacerte de" no a "quitarte la caña" :)
@Trevor, ¿podría sugerirme un ejemplo del inversor capacitivo con una salida mínima de 280 mA? Pasé al menos 2 horas para encontrar un buen ejemplo, pero la mayoría de ellos tenían menos de 50 mA...
@IvanShorokhov oh, eso es mucho para un capacitivo, es posible que necesite usar un inductivo para tanto. No mencionó sus corrientes en la pregunta original.

Si vuelve a etiquetar sus salidas como {0, +15, +30} para el bifurcador de 30 V y {0,+5,+10} para el bifurcador de 10 V, entonces el problema se hace evidente.

Podría usar un convertidor de aislamiento para el paso hasta 30 V, momento en el cual el problema desaparece (posiblemente para ser reemplazado por un dolor de cabeza de EMC), o renunciar a los divisores de rieles y generar los rieles negativos apropiados con algunos convertidores reductores/elevadores en su lugar.

Personalmente, no me gustan las cosas de la tapa voladora en un tablero de señales mixtas, porque tiende a ser una pesadilla de ruido cuando se alimenta desde una fuente de voltaje, y en mi humilde opinión, una o dos reducciones / aumentos de alta frecuencia para generar los rieles negativos y un impulso para hacer el +15V es probablemente el camino a seguir. Es un conmutador más, pero elimina el desorden de los pasivos alrededor de esos divisores de rieles y debería ser más eficiente para arrancar, probablemente se reducirá el tamaño.

Empuje el empujón, un Royer de dos transistores configurado como un convertidor directo más un núcleo de olla y un poco de alambre magnético....

Me gustaría señalar que la presencia de +-15 V sugiere opamps y que estos a menudo tienen un CMRR muy pobre en las frecuencias de suministro de modo de conmutación, piense en eso al considerar su diseño.

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