Fuente de alimentación conmutada doble con transformador de derivación central [cerrado]

Estoy haciendo una fuente de alimentación ajustable, voltaje/corriente constante y todo ese jazz, y estoy tratando de hacer que todo sea lo más pequeño y portátil posible, evitando disipadores de calor voluminosos y usando un prerregulador de seguimiento de conmutación para reducir el volumen general . Leí mucho sobre la supresión de ruido, y sé que todavía habrá bastante, pero llegué a la conclusión de que SMPS con pistas de CA cortas/anchas y otras consideraciones de diseño recomendadas seguidas de un regulador lineal aún serían más estables que solo un SMPS con filtro adicional (corríjame si me equivoco).

De todos modos, tengo un bonito transformador de derivación central extraído de un viejo receptor analógico clasificado con una potencia decente, y me preguntaba si algo como esto es posible usando dos reguladores de conmutación. El regulador "superior" e "inferior" debería poder tener diferentes compensaciones.

Las preguntas similares con las que me topé en línea se referían principalmente a la conexión de fuentes de alimentación ATX en serie, que son suministros de voltaje fijo que usan topología flyback, así que sí, no hubo suerte.

Si es posible, la topología para el regulador de salida positivo sería obviamente el convertidor reductor, pero ¿qué pasa con el inferior? ¿Puede un convertidor reductor hundir la corriente? Si no, ¿existe una combinación correcta de topologías para hacer lo que me gustaría sin entrometerme con el transformador?

Quiero decir, supongo que podría conectar los dos devanados idénticos en paralelo para obtener la máxima potencia y usar buck + inversión para +/-, ¿verdad? Me gustaría evitar eso porque el transformador quedaría mucho más feo y me temo que lo estropearía.

PD: Por favor, no me preguntes para qué necesito el voltaje estable, es solo para divertirme y aprender sobre el diseño de PSU en el camino: P

Respuestas (1)

Puede obtener fácilmente reguladores lineales que realmente regulan un voltaje de suministro negativo y, por lo tanto, pueden conectarse fácilmente con un regulador positivo como en su imagen (que adjunto aquí para facilitar la explicación): -

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Me preguntaba si algo como esto es posible usando dos reguladores de conmutación.

Aquí es donde comienza el problema: casi todos (si no todos (contradicción más adelante)) los reguladores de conmutación reductores se basan en la regulación de un voltaje positivo con respecto a 0 voltios. El resultado de esto es que si tuviera una salida de transformador con dos devanados secundarios separados, hace que las cosas sean factibles. En resumen, (a menos que alguien más sepa de uno) no hay un regulador de conmutación reductor equivalente a un regulador LM337 (o tipo 79xx).

Probablemente sea mejor usar la salida completa del secundario (ignorando la derivación central) y tener un regulador positivo y un regulador inversor; el regulador inversor sigue siendo alimentado con tensión positiva y 0 voltios pero, en este caso especial, produce una tensión negativa. He aquí un ejemplo: -

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Habiendo dicho que nunca había encontrado un regulador de conmutación verdaderamente negativo, al buscar un regulador de inversión bastante poderoso, encontré este y ciertamente vale la pena considerarlo porque es de una fuente confiable: -

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¡Guau, gracias por una respuesta rápida y extensa! Tengo una elección bastante limitada de esos reguladores SMPS, por lo que en su mayoría puedo elegir entre los bastante comunes. Probablemente opte por LM2576/LM2596/TL494/SG3524/MC34063 o similar.
Soy novato en este sitio, así que a mi comentario le falta una parte. De todos modos: he leído en alguna parte hoy que por debajo de 50 kHz, EMI no es un gran problema. ¿Es eso correcto? Lo pregunto porque no estoy seguro de qué frecuencia de conmutación usar. LM2575 por ejemplo, tiene una frecuencia fija de 52kHz, LM2596 funciona a 150kHz, mientras que los otros se pueden ajustar manualmente. Tengo suficiente espacio para inductores/tapas un poco más grandes, pero no estoy seguro de qué frecuencia hará menos ruido. Además, ¿los reguladores lineales son mejores para rechazar el ruido HF o LF? Gracias de nuevo :)
EMI es un problema en cualquier frecuencia donde otra pieza de equipo (o un circuito local) podría ser susceptible a esa frecuencia. Las frecuencias más bajas se "restringen" más fácilmente con circuitos convencionales y, naturalmente, las frecuencias más bajas son menos capaces de producir ondas EM genuinas debido a las restricciones de tamaño. Pero, al final del día, todos los reguladores de conmutación interferirán con algo si están lo suficientemente cerca de ese "algo". Agregar lineales a la salida es probablemente una buena idea. Tratar de hacer que el conmutador realice un seguimiento de un par de voltios por encima del regulador lineal puede ser un dolor de cabeza, pero vale la pena hacerlo.
Gracias de nuevo :) Supongo que iré con LM2575 entonces, con filtros adicionales, inductores perpendiculares y esas cosas. Intentaré molestarte un poco más: LM317, por ejemplo, tiene alrededor de ~ 60dB CMRR. ¿Se beneficiaría significativamente el regulador lineal si, por ejemplo, usara un par Darlington regulado con un amplificador operacional TL074, que tiene un CMRR de ~ 100 dB, en lugar de un regulador IC?
Me quedaría con un regulador prefabricado como el LM317, pero me aseguraría de que el pin de ajuste también tenga un condensador de desacoplamiento (reduce el ruido de salida). Puede parecer que el TL074 tiene un CMRR de 80 dB, pero puedo garantizar que será varias decenas de dB peor a 52 kHz.
De acuerdo, descartando ese diseño entonces, supongo. ¡Gracias de nuevo!
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