Авторизация
Зарегистрироваться

ICL7660, еще одна полезная микросхемка.

  • Цена: $2.50 (цена за 10шт)

Этим обзором я хочу продолжить знакомство читателей Муськи с разными всякими полезными радиодеталями. Такие обзоры попадаются нечасто, но надеюсь, что они так же могут быть полезны.
В общем продолжение как всегда под катом.



В жизни многих радиолюбителей иногда встречаются ситуации, когда надо получить напряжение двух полярностей. и если обычно положительная полярность присутствует почти всегда, то вторую частенько приходится получать дополнительно.
Но теорию и практику я распишу чуть чуть дальше, а сейчас как всегда стандартное вступление.

Покупались эти микросхемы за 2.7 доллара за десяток, сейчас продавец опустил цену.
Меньше 50 центов за штуку у нас я не встречал, так что экономия в 2 раза это тоже экономия.

Прислали микросхемы в куче с другими деталями, их я описывал ранее. Лежали в своем пакетике, название написано от руки.


Сама микросхема из себя ничего необычного не представляет, упакована в стандартный корпус SOIC-8. По внешнему виду на подделку не похожа.


Как все понимают, радиокомпоненты это такой товар, который пока не обвесишь вокруг другими деталями, то не проверишь.
Для начала даташиты на нее и ее аналоги. В некоторых даташитах больше уделено внимания вариантам применения, но полезны могут быть все.
ICL7660
LMC7660
MAX1044

Данная микросхема представляет один из вариантов преобразователей.
Но в ней нет трансформаторов, дросселей и т.п, преобразует напряжение она при помощи переключаемого конденсатора.
Есть более известный вариант такой микросхемы — MAX232, но она заметно сложнее, так как не только преобразовывает, а и повышает напряжение, формируя из 5 Вольт два напряжение +10 и -10 Вольт, необходимых для работы RS232 интерфейса.
Но в некоторых применениях она очень избыточна и имеет больше элементов обвязки.

Основное предназначение ICL7660 это преобразователь полярности из 1,5 — 10 Вольт в 1,5 — 10 но отрицательной полярности.
Внутреннее устройство микросхемы:
Из схемы видно, что внутри имеется задающий генератор и четыре ключа, которые поочередно подключают конденсатор ко входу питания, то к выходу.


Технические характеристики.
Напряжение питания — 1.5 — 10 Вольт (1.5 — 12 Вольт для версии без буквы А в названии)
Собственный ток потребления — 80-170мкА
Частота переключения — 10КГц
КПД — 98%
Эффективность на ХХ — 99.9%

Базовая схема подключения в режиме преобразователя полярности:


Вообще микросхема может работать во многих применениях, и как просто повышающий и как инверсия и каскадное включение с повышением напряжения.
Все эти варианты описаны в даташите, а так же в описании микросхемы на русском языке, оно будет в дополнениях к обзору.

Такой принцип я как то встречал много лет назад в журнале Радио, там предлагался сетевой блок питания на переключаемых конденсаторах, при заряде они подключались к сети и заряжались последовательно, при разряде разражались на нагрузку, но уже переключались на параллельное включение. при этом схема, вроде как выглядевшая соединенной с сетью, как таковой гальванической связи с ней не имела.
Хотел привести эту статью, но не смог найти, мне она тогда понравилась оригинальностью решения.

Ну а теперь перейдем к применению и тестированию
Один из вариантов применения микросхемы я уже описывал, это была балансировка литиевых аккумуляторов.
Второе применение имеет несколько другую цель.
В данное время я потихоньку собираю одно интересное устройство, попутно собирая материалы для его обзора. И в этом нелегком деле мне потребовалось сделать датчик тока.
Вернее даже не датчик тока, а модернизацию того, что уже применяется, потому на этот обзор потом будет ссылка.
При измерении тока на шунте приходится работать с очень малыми значениями напряжений, и для более точной работы лучше питать измерительный операционный усилитель двухполярным напряжением. Это не вся цель доработки, но она использует данную микросхему для формирования отрицательной полярности для питания ОУ.

Итак, схема доработки выглядит примерно так.
На схеме видно преобразователь и ОУ. В исходной схеме все конденсаторы имеют номинал 100нФ, но я решил перестраховаться и поставил некоторые номиналом 1.5мкФ.


Для данного апгрейда я страссировал плату. Вернее перетрассировал, так как трассировка у меня уже была от тех, кто уже наступил на грабли :)))


Когда я делаю платы, то на всякий случай печатаю сразу несколько штук, что бы в случае неудачи не печатать еще раз, кроме того полоса бумаги все равно уже использована, потому пусть приносит пользу.
В общем, чтобы не увеличивать объем обзора, сделал коллаж.


После этого как всегда подобрал необходимые компоненты.
Резистор 10 КОм — 4шт (я использовал 9.1КОм)
Конденсатор 1.5 мкФ — 3шт
Конденсатор 100нФ — 2шт
Подстроечный резистор 10КОм (многооборотный)
Преобразователь напряжения — ICL7660
Операционный усилитель — OP07
Все резисторы и конденсаторы имеют размер 0805.
На плате есть место для замены подстроечного резистора постоянными.


Спаял платку, вот такой результат получил на выходе.


После этого перешел к измерениям выходного напряжения.
Напряжение питания было ровно 5 Вольт.
Вообще, надо было сначала измерять без операционного усилителя, поспешил.
Если вдруг кому то критично, могу измерить заново, но уже без него.
На фото:
Без нагрузки.- 10КОм
4.7КОм — 1КОм

После этого я провел еще одно измерение, заменив конденсаторы 1.5мкФ на 10мкФ.
Заменял переключаемый конденсатор и выходной
Получилось:
4.93
4.88
4.82
4.48


После этого измерил ток потребления, входное напряжение, нагрузки и порядок тот же, что и перед этим.


Осциллограммы пульсаций с конденсаторами на 10мкФ, щуп в положении 1:1



И в последнюю очередь проверил ток потребления при КЗ на выходе.
Попутно умудрился невольно проверить переполюсовку, заметил по запаху. Отключил, остыла, включил, все заработало как и до этого. Волшебный дым не вышел :)


Ввиду того, что у меня кроме нагрузочных резисторов был включен и ОУ, то показания конечно «уплыли», но все равно, если судить по току потребления без резисторов и с резисторами, то КПД находится на довольно неплохом уровне.

Резюме, микросхемы вполне годные к применению. Цена может и не самая выгодная, хотя на момент покупки старался найти самый выгодный лот с небольшим количеством микросхем в лоте, но лучше чем в оффлайне. Продавец вполне нормальный, хотя один тип микросхем мне у него не понравился (см допилинг фонарика)

Так как хоть на первый взгляд схема совсем ненужная и бессмысленная, но на самом деле я ее планирую применить в одном из будущих обзоров, потому выкладываю всю необходимую документацию по ней. Что бы потом не возвращаться опять к этому этапу.
Дополнительные материалы, даташиты, трассировка, схема — скачать.

Спасибо всем кто читал, надеюсь что информация не была бесполезной.
Планирую купить +43 Добавить в избранное +72 +136
свернуть развернуть
Комментарии (61)
RSS
+
avatar
  • Kartus
  • 05 марта 2015, 06:23
+2
Волшебный дым не вышел :)
Жаль Хот табыча, томится бедный)))
+
avatar
  • kortium
  • 05 марта 2015, 09:27
0
про волшебный дым это плагиат с известного видеоблога )))
+
avatar
  • PeteTHP
  • 05 марта 2015, 13:14
0
мне не известный, чо за блог такой? дюже интересно позырить
+
avatar
  • kortium
  • 05 марта 2015, 13:22
+10


2м19сек — волшебный дым вышел из микросхемы и она перестала работать. Волшебный дым это основная составляющая электроники на которой они работают ©

один из самых популярных блогов на эту тему
217 603 подписчика
36 907 376 просмотров
+
avatar
  • PeteTHP
  • 05 марта 2015, 13:42
0
magic smoke =)
+
avatar
  • ser100
  • 05 марта 2015, 19:57
0
:))
+
avatar
0
Видео чуть больше года всего. При этом есть старая шутка:
«Вся электроника работает на волшебном синем дыме, ибо когда этот дым выходит из нее, она перестает работать»
Которая первой же ссылкой ведет на пост 2011 года.
Более того мой наставник в радио кружке шутил очень похоже(но за дословность не могу ручаться за давность лет), а это было лет 10 назад.
+
avatar
  • AndyBig
  • 05 марта 2015, 17:46
+9
Шутки про волшебный дым я слышал когда еще и Ютуба не существовало :)
+
avatar
+1
Важность дыма в электронике любой любопытный наблюдатель заметит сразу же, достаточно не те точки соединить. :-) теории о дыме, заключенном в электроприборах, очевидно, столько же, сколько и самим приборам.
Видимо потому, что magic smoke is the acting ingredient of all components, электродвигатели еще называют двигателями внутреннего сгорания =)
+
avatar
  • AndyBig
  • 05 марта 2015, 06:33
+1
Падение больше вольта при нагрузке меньше 5 мА… Не густо :(
Еще бы замерить пульсации и их частоту в выходном напряжении при разных нагрузках, а то ставить в питание такой чувствительной схемы… :)
Кстати, таки похожа на подделку — корпус отлит очень уж неаккуратно, много облоя на торцах и между выводами :)
+
avatar
  • ksiman
  • 05 марта 2015, 07:41
0
Сильный провал по видимому из-за уменьшенной ёмкости переключаемого конденсатора, частота-то всего 10кГц
+
avatar
  • kirich
  • 05 марта 2015, 13:48
+2
Если не забуду, то вечерком повторю измерение напряжения при увеличенной емкости.
+
avatar
  • kirich
  • 05 марта 2015, 11:01
0
Ну нагрузка там скорее около 5мА, потому как еще ОУ потребляет что-то.
Да и как написал ksiman, частота низкая, а емкость я поставил раз в 7 ниже рекомендованной.

У него преимущество не в мощности, а в простоте решения, микруха и пара кондеров.

Кстати, таки похожа на подделку — корпус отлит очень уж неаккуратно, много облоя на торцах и между выводами :)
Не, нормальная, я такие и фирменные встречал часто, даже хуже были.
+
avatar
  • kirich
  • 05 марта 2015, 20:05
+5
Провел сегодня повторное измерение заменив конденсаторы 1.5мкФ на 10мкФ в таком же 0805 размере.
Заменил переключаемый конденсатор и выходной.
Нагрузочные резисторы и входное напряжение осталось тем же.
Все стало заметно лучше.
Нагрузка ОУ = 4.93
ОУ + 10к = 4.88
ОУ + 4.7к = 4.82
ОУ + 1к = 4.48
+
avatar
  • ksiman
  • 05 марта 2015, 20:22
+1
Все стало заметно лучше
Всё стало гораздо лучше
Вероятно КПД под нагрузкой тоже слегка подтянулся
+
avatar
  • kirich
  • 05 марта 2015, 20:25
0
Ну дальше я не измерял. Думаю достаточно измерения напряжения. :)
Микрухи нормальные, на мой взгляд.
+
avatar
  • AndyBig
  • 05 марта 2015, 20:28
0
О, намного лучше :)
А пульсации померять нечем?
+
avatar
  • kirich
  • 05 марта 2015, 20:57
+4
А пульсации померять нечем?
Легко, порядок измерений тот же, щуп в положении 1:1
+
avatar
  • AndyBig
  • 05 марта 2015, 21:43
0
Спасибо :) Первый график еще терпимо :)
+
avatar
  • kirich
  • 05 марта 2015, 21:58
0
Ну так а что Вы хотели от этой примитивной схемы? :)
+
avatar
  • AndyBig
  • 05 марта 2015, 22:04
0
На операционнике такие пульсации не отражаются? Вернее на выходном его сигнале :)
+
avatar
  • kirich
  • 05 марта 2015, 23:31
+3
Скажу честно, еще не пробовал, так как устройство пока в процессе сборки.
Но этот кусок схемы взят там, где его уже применили и проверили, мало того, с кондерами на 100нФ и остались довольны.
Я так понимаю, что не отражаются, так как ОУ работает в положительной полярности и минус ему нужен для устойчивой работы около нуля.
+
avatar
  • AndyBig
  • 06 марта 2015, 03:00
0
Ясно, спасибо за пояснения :)
Возьму на заметку эту микросхему, как раз для питания маломощных операционников при необходимости :)
+
avatar
  • pfg21
  • 05 марта 2015, 09:03
+1
отличная микросхемка для создания литиевого балансира на два аккума.
+
avatar
0
Каким образом, есть схемное решение?
+
avatar
  • kirich
  • 14 июля 2015, 09:24
+1
Да, есть в этом и этом обзорах.
+
avatar
+1
Обзор однозначно полезен. Так держать!
+
avatar
  • civil
  • 05 марта 2015, 11:12
0
Можно же поставить датчик тока в плюсовом проводе и не заморачиваться двойным питанием. MAX9923 например.
+
avatar
  • kirich
  • 05 марта 2015, 11:16
0
Это понятно, но это тоже не всегда удобно. Здесь плюсовой вывод идет только к силовому элементу, особенность схемотехники, и напряжение относительно земли будет плавать в районе 0-60 Вольт.
Кроме того, это доработка схемы. Я бы вообще может поставил что нибудь типа ASC712.
+
avatar
  • ksiman
  • 05 марта 2015, 11:48
0
и напряжение относительно земли будет плавать в районе 0-60 Вольт.
Погодите, данная схема так работать нормально не сможет.
+
avatar
  • kirich
  • 05 марта 2015, 11:51
0
Не сможет конечно, я и не говорил нигде что сможет.
Это был ответ на —
Можно же поставить датчик тока в плюсовом проводе
В данной схеме не получится это сделать без применения других схемных решений.
Самое простое было сделать для ОУ двухполярное питание и оставить его в земле.
+
avatar
  • Davinci
  • 05 марта 2015, 12:48
0
А можно на базе этой микросхемы сделать схему для питания светодиода на 12 вольт от 4.2 вольт батареи 18650?
+
avatar
  • ksiman
  • 05 марта 2015, 13:08
0
Нет, нельзя
+
avatar
  • pfg21
  • 05 марта 2015, 17:11
0
почему это нельзя ??, в даташите есть описание применения микрохемки с диодным умножителем, а его каскады можно нарастить и получить 12 вольт.
только кпд и выходной ток будет ниже плинтуса, но 12 вольт схемка выдаст и светодтод слегка засветится.
лучше уж подобрать на али импульсный dc/dc с необходимой мощщой.
+
avatar
  • Davinci
  • 05 марта 2015, 20:39
0
я хочу к повербанку приделать cob светодиод на длинную сторону а с другой стороны магнит, чтобы на металлические поверхности цеплять. Думаю с хорошей батареей хотя бы минут 15-20 протянет. Одно но модули dc-dc up которые я видел габаритные, а мне хочется одно компактное многофункциональное устройство
+
avatar
  • kirich
  • 05 марта 2015, 20:58
+2
А не проще вообще без ДС-ДС?
Как я делал здесь.
+
avatar
  • pfg21
  • 05 марта 2015, 21:56
0
кстати в схеме по ссылке светодиод стоит параллельно с амс7135, а мне кажется надо последовательно ??
+
avatar
  • kirich
  • 05 марта 2015, 21:58
0
Почему параллельно, все правильно, последовательно.
Там же три ноги.
+
avatar
  • pfg21
  • 05 марта 2015, 22:09
0
тьфу ты, все норм.
глянул даташит — на 1 вывод подключается vdd, зачем не понятно.
+
avatar
  • kirich
  • 05 марта 2015, 22:17
0
Ну полевик то внутренний питать чем то надо :)
+
avatar
  • pfg21
  • 06 марта 2015, 11:56
0
мнээ, полевик имеет ровную площадку на ВАХ, и для работы ограничителем тока ему ни какого обвеса не нужно.
заюей, скорей всего внутре у ней стоит схема стабилизатора тока.
+
avatar
  • ksiman
  • 06 марта 2015, 13:31
0
Там не только полевик и обвес ему нужен
+
avatar
  • kirich
  • 06 марта 2015, 14:52
0
скорей всего внутре у ней стоит схема стабилизатора тока.
Естественно, там не только полевик, а и схема контроля и управления.
Это я упрощенно написал :)
+
avatar
  • pfg21
  • 06 марта 2015, 22:39
0
погугли простейший стабилизатор тока на полевом транзистре и все сам увидишь, единственное ограничение на малых напряжениях у него резистивная характеристика, потому стоит схемка с отдельным вводом питания.
+
avatar
  • kirich
  • 06 марта 2015, 22:41
0
погугли простейший стабилизатор тока на полевом транзистре и все сам увидишь
Я знаю как работает простейший стабилизатор тока на полевике :) Делал их еще в конце 80-х

единственное ограничение на малых напряжениях у него резистивная характеристика
Естественно.
+
avatar
  • AndyBig
  • 05 марта 2015, 21:53
0
А охлаждение светодиода?
+
avatar
  • pfg21
  • 05 марта 2015, 22:04
0
в самом простом случае диод (не сборку на 12 вольт) можно подключить напрямую к литиевой банке через соотвествующий ограничитель тока (к примеру АМС7135 как по ссылке kirich). на акке 4,2в, белый светодиод требует питания в 3,3-3,5в — для свечения напряги хватит. только литиевый акк желательно с платой защиты, а то разрядит его насмерть.
пс: не понял какой cob светодиод и причем здесь 12в ??
+
avatar
0
ebay US $1,50 и надежней и дешевле) ebay.com/itm/261028252189
+
avatar
  • kirich
  • 05 марта 2015, 17:07
+1
Дешевле да.
Надежней, с чего бы?
+
avatar
  • pfg21
  • 05 марта 2015, 17:13
0
ибэй это вам не китай какокй-то :)
+
avatar
0
проблем меньше чем на али, а микросхемы все равно отправляют из китая
+
avatar
  • kirich
  • 05 марта 2015, 17:40
+1
Да проблемы там абсолютно те же.
Недавно вместо одного товара пришел другой, открыл спор, через 2 часа деньги были у меня на счету.
+
avatar
0
На али в цене уже доставка с треком. Если попросишь у продавца на ебей добавить трек он тебе выставит еще $2-$3 и цена сумарно получится выше чем на али.
+
avatar
  • ksiman
  • 06 марта 2015, 07:10
+1
Когда-то делал преобразователи отрицательного напряжения на таймере 555

Теперь всё становиться проще :)
+
avatar
  • Serious
  • 07 марта 2015, 02:13
0
Так там наверно внутри тот же таймер, но навесили ему еще 4 полевика.
+
avatar
0
33063/33064 поставить идеология не позволяет? Можно и полярность другую сделать и stepup/stepdown и их любые комбинации. И совсем не смешной ток нагрузки.
Не, если только один опер запитать, то, может, и оправдано.
Правда, частенько проблема разрешается применением rail-to-rail опера с однополярным питанием.
+
avatar
  • ksiman
  • 07 марта 2015, 13:37
0
Тогда их ещё не было (20 лет назад). К тому же придётся добавлять дроссель.
+
avatar
0
Тоже купил у этого продавца партию месяц назад.
Все 10 проверял на одной и той же плате от прибора
Все дали напряжение от -4,6 до -4,8 (при +4,9 входное).
Кроме одной! У неё разница на целый вольт: -3,6 В.
Думаю, она просто бракованная.
+
avatar
  • makks
  • 28 января 2016, 21:56
0
Очень интересен конечный результат с цифрами. Дала ли такая запитка отрицательной полярностью прирост точности измерения тока? Вопрос не праздный. Сам делаю усилители сигнала шунта на LM358 и имею нелинейность.
+
avatar
  • kirich
  • 28 января 2016, 23:52
0
Двухполярное питание в любом случае повышает точность при работе около нуля.
+
avatar
  • yurum
  • 04 сентября 2018, 08:04
0
Преобразователи напряжения на переключаемых конденсаторах
Журнал «Радио» 2001 №12
www.ddrservice.info/download/Journals/Radio/2001/rad2001_12.djvu.html
или вот
www.chipinfo.ru/literature/radio/199901/p42_44.html

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.