Reducir el seguidor de voltaje

Estoy tratando de crear un circuito que divida el voltaje de entrada a la mitad, pero que aún pueda suministrar una corriente alta a la carga.

Mi voltaje de entrada varía de 10-15v y quiero que el voltaje de salida varíe en proporción a esto. Entonces entre 5-7.5V. La carga debe poder dibujar alrededor de 1A, por lo que los componentes deben poder manejar esto.

Estoy pensando que será un divisor de voltaje y un seguidor de voltaje, pero no estoy completamente seguro. ¿Cuál es la mejor solución para esto?

Tx.

¿Es esa corriente de carga de 1 amperio del generador de punto medio +/- 1 amperio?
No estoy completamente seguro de lo que quiere decir, pero la carga se elevará a 1A.
Entonces, ¿la carga en el punto medio solo se conecta a 0 voltios y no al voltaje de suministro superior? En otras palabras, ¿el generador de voltaje de punto medio solo suministra corriente a una carga que vuelve a 0 voltios?
Ah ahora entiendo. No, la carga también depende del voltaje. Pero la carga usa el voltaje de entrada para determinar cosas diferentes (como en qué condición se encuentra el sistema), por lo que debe variar.
FWIW, lo que estás pidiendo es un amplificador . Sí, su ganancia de voltaje será inferior a 1, pero aún puede llamarlo "amplificador" si la potencia en la salida excede potencialmente la potencia disponible en la entrada.

Respuestas (3)

Si necesita una mejor eficiencia que un regulador lineal, puede usar un SMPS reductor y usar un espejo de corriente para ajustar el voltaje según el voltaje de entrada.

Aquí hay un esquema generalizado.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

La corriente Iadjaumenta linealmente con el voltaje de entrada. Esto extrae corriente de la red de retroalimentación de voltaje, lo que hace que aumente el voltaje de salida.

Puede elegir un SMPS IC económico que satisfaga sus necesidades y luego diseñar el espejo actual en torno a eso.

Esta es una solución realmente genial, tnx. Solo hay un par de cosas que no entiendo. ¿Los smps no proporcionarían un voltaje de salida fijo? ¿O el propósito de R2 y R1 es "dividir" el voltaje, de modo que configurar R1 = R2 nos dé exactamente la mitad del voltaje de entrada? ¿Y qué consideraciones necesitaría tomar para seleccionar los componentes? ¿Supongo que los transistores y las resistencias necesitan tipos de alimentación para manejar las altas corrientes?
¡Una solución realmente genial! Definitivamente iría con este.
@ stackman82, un VREG (ya sea lineal o de modo conmutado) generalmente tiene una referencia de voltaje interno fijo y un circuito de retroalimentación que muestrea el voltaje de salida y lo compara con su referencia de voltaje interno. Entonces, digamos que nuestro Vref interno = 1.25 voltios. Y digamos que queremos 5V en Vout y dejemos que R2=10k. R1 sería entonces 3,33 kOhms. Básicamente, con estos valores del divisor de voltaje R1 y R2, el pin ADJ estaría en 1.25V cuando Vout es 5V. Así es como funciona un regulador de voltaje ajustable típico . Lea la hoja de datos; La consideración de diseño típica es cuánta corriente de polarización entra en el pin ADJ.
@ stackman82, tendría que incluir Iadj en su cálculo. Además, necesitará un circuito limitador porque, por ejemplo, si Vin se disparó a 20 V, aumentará la corriente Iadj, lo que aumentará su Vout hasta 10 V y tal vez dañe su carga. Entonces, el circuito que se muestra es solo el concepto básico; podría necesitar un circuito limitador (p. ej., un zener en R2) y también simular el circuito para ver si necesita una compensación adicional para la estabilidad (p. ej., ejecutar la carga/liberación del paso, encender, apagar y otras simulaciones).
Tnx @VincePatron, aprecia los comentarios.

Bien, puede hacer lo siguiente: use un divisor de resistencia simple para crear la mitad del voltaje de entrada. Luego, cree un seguidor/búfer de voltaje simple con un amplificador operacional de alta corriente, como, por ejemplo, el OPA548 .

7,5 vatios de disipación de energía a carga máxima necesitarán un disipador de calor significativo, pero sí, funcionaría bien.
Entiendo que podrías usar un opamp de energía para esto. ¿Habría alguna consideración para las resistencias, en cuanto a potencia?
No, puede elegir resistencias relativamente grandes para el divisor de voltaje, por lo que no hay problema de energía aquí.

Una solución a esto es un regulador de dinero. Transforma el voltaje de entrada (potencial más alto) a un voltaje de salida más bajo por medio de un interruptor, un diodo y un inductor.

¿Eso no transforma la entrada en una salida fija?
Sí, pero si tiene, por ejemplo, una corriente de carga constante, puede configurar el PWM en un valor fijo, definiendo su relación de voltaje de salida a entrada.
Está bien, ya veo. Desafortunadamente, la corriente de carga puede alterarse hasta 1A.
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