Pozitif Voltajı, Negatif Voltaja Çevirmek

Dijital sistemlerle uğraşırken genellikle negatif gerilime ihtiyaç duymayız. Grafik LCD gibi bazı çevre birimlerinde ise ihtiyaç duyulan negatif gerilim genellikle bu donanım üzerinde üretilir ve biz dışarıdan birkaç komponent kullanarak ilgili donanımı kullanırız.

Fakat işin içine analog kısım girince özellikle op-amp larda negatif beslemeye ihtiyaç duyulmaktadır. Özellikle op-amp çıkışının 0V seviyesine çekilmesi gibi işlemlerde birkaç volt da olsa negatif beslemeye ihtiyaç duyarız. Single supply rail to rail op-amp lar olsa da bazen gerek ihtiyaçtan gerek malzeme temininden dolayı bu çözümleri kullanamayız veya istemeyiz.

Bu durumda istenilen genellikle negatif bir kaynak tasarlamak yerine pozitif DC gerilimden negatif DC gerilimin elde etmektir.

Bu iş DC-DC çevrim olarak isimlendirilmektedir. DC-DC çevirme işlemi bir gerilim seviyesinden daha yüksek veya düşük seviyeye olabileceği gibi negatif/pozitif çevirme işlemi de mümkündür. Endüstride ve günlük hayatımızda oldukça yaygın olarak kullanılmaktadırlar.

Aşağıdaki şemada bir charge pump çevirici olan MAX1044/ICL7600 entegre devresi ile (+5V) -> (-5V) dönüşümü yapılmıştır. Bu devre düşük akım gereksinimi duyulan yerlerde kullanılabilir. Çalışması için üç kapasitenin yeterli olduğu entegre oldukça pratik bir kulanım sunmaktadır.

Pozitif Voltajı, Negatif Voltaja Çevirmek negatif voltaj nasıl elde edilir,negatif voltaj regülatörü,negatif voltaj nedir,negatif voltaj regülatörü nedir,negatif voltaj

Piyasada benzer yapıda oldukça fazla entegre devre mevcut. En az donanımla gerçekleştirilen devre şeması aşağıdadır. Görüldüğü gibi çok az sayıda komponentle entegre işini yapmakta ve Vout bacağından (-5V) gerilim alınmaktadır.

Pozitif Voltajı, Negatif Voltaja Çevirmek negatif voltaj nasıl elde edilir,negatif voltaj regülatörü,negatif voltaj nedir,negatif voltaj regülatörü nedir,negatif voltaj

Datasheette farklı kullanım senaryoları da mevcut. Bir başka DC-DC çevirici olan LM2576 gerilim regülatörü entegre devresi ile de basit şekilde negatif gerilim elde etmek mümkün. Normalde 2576 pozitif step dowm (buck) yani düşürücü DC-DC çevirici olarak kullanılan entegre basit bir değişiklikle Inverting Buck−Boost converter olarak çalışabiliyor.

Pozitif Voltajı, Negatif Voltaja Çevirmek negatif voltaj nasıl elde edilir,negatif voltaj regülatörü,negatif voltaj nedir,negatif voltaj regülatörü nedir,negatif voltaj

Bu şemada aşağıdaki gibi. Piyasada bolca bulunan bir başka DC/DC çevirici olan MC34063 ile de negatif gerilim çevrimi yapılabilmekte.Bir diğer pratik ve ucuz yöntem ise 555 entegresi ile Charge Pump tekniğini kullanmakpiyasada bolca bulunan 555 kare dalga üreteci ile de yapılabilir.

Pozitif Voltajı, Negatif Voltaja Çevirmek negatif voltaj nasıl elde edilir,negatif voltaj regülatörü,negatif voltaj nedir,negatif voltaj regülatörü nedir,negatif voltaj

Besleme gerilimi ve çıkış frekansı ayarlanarak çıkış gerilimi ayarlanabilir. Eğer sistemde mikrodenetleyici varsa PWM modülünden veya yazılımsal PWM ilede 555’in işi yapılıp bu entegreyede ihtiyaç kalmaz.

Son olarak bir yine seviye dönüştürücü olarak kullandığımız MAX232 entegresine bakalım. RS-232 hattı ile TTL seviye ye dönüşüm için kullanılan bu entegre de içerisinde bir Charge Pump dönüştürücü bulundurmakta.

Pozitif Voltajı, Negatif Voltaja Çevirmek negatif voltaj nasıl elde edilir,negatif voltaj regülatörü,negatif voltaj nedir,negatif voltaj regülatörü nedir,negatif voltaj

Pratik olarak bu entegre ile de ((+5)->(-12V) )negatif gerilim elde edebiliriz. Yazıda hiç bahsedilmese de bu dönüştürücülerin verimleri de önemli bir parametre. Datasheetlerde bu konularla ilgili ayrıntılı bilgilere erişebilirsiniz.