Hinweise zum Bau einer Doppelschiene, +- 10 V, geregelt, DC-Stromversorgung, 25 mA

Es gibt viele Möglichkeiten, dies zu tun, aber angesichts des geringen Strombedarfs und der ohmschen Grundlast klingt ein einfaches Dual-Rail-Netzteil mit Linearreglern, als würde es gut funktionieren.

Es stehen Hunderte von Linearreglern zur Auswahl, vom alten LM317 bis hin zu moderneren LDO-Reglern (Low Dropout).
Sie wissen wahrscheinlich bereits, dass der Linearregler ziemlich einfach einzurichten und zu verwenden ist (im Vergleich zu z. B. vielen Schaltreglern), aber es gibt immer noch potenzielle Problembereiche wie thermisches Design, Stabilität, Kurzschluss (wenn der Ausgang höher steigt als der Eingang, wie er beim Ausschalten mit großer kapazitiver Last oder beim Einschalten einer anderen Stromquelle auftreten kann)

Wie auch immer, schauen wir uns ein einfaches Designbeispiel an.
Die Spezifikationen für jede Schiene sind:
+10 V bei 25 mA
-10 V bei 25 mA

Sie sagen nicht, was Ihr Transformator ausgibt, also habe ich für dieses Beispiel einen Wert von 12 VAC (RMS) ausgewählt. Die Spitzenspannung beträgt etwa 12 V * 1,414 = 17 V. Nach der Regelung auf Gleichstrom fällt dieser etwas ab (abzüglich eines Siliziumdiodenabfalls von 0,7 V und je nach Stromaufnahme etwas mehr), also sagen wir, es sind ungefähr 16 V.

Wir wissen also, dass unser Regler in der Lage sein muss, eine Eingangsspannung von mindestens 17 V (sagen wir 20 V für Headroom) zu verarbeiten und mindestens 25 mA durchzulassen.
Wir können auch die Wattleistung errechnen, die es abführen muss. Wir addieren ein paar mA zum Ausgangsstrom als grobe Schätzung des Steuerstroms, der zur Regulierung des Ausgangs verwendet wird, also:

(16V - 10V) * (25mA + 2mA) = 162mW

Ich habe ein paar LDO-Regler ausgewählt, den LT1761 und sein negatives Komplement LT1964 . Beide Regler können eine Eingangsspannung von 1,22 V bis 20 V (-1,22 bis -20 V für den LT1964), bis zu 100 mA für den LT1761 und 200 mA für den LT1964 verarbeiten. Sie kommen beide in einer schönen und kleinen Verpackung SOT-23.
Um zu überprüfen, ob das Gehäuse die erforderliche Wattleistung bewältigen kann, sehen wir auf Seite 2 des Datenblatts/der Datenblätter, dass der Wärmewiderstand für den Übergang zur Umgebung irgendwo zwischen 125 ° C / W und 250 ° C / W liegen kann. Der Wert hängt vom Platinenlayout ab - eine dicke Kupferebene unter dem IC und dicke Leiterbahnen helfen, den Wert zu senken.

Sicherheitshalber wählen wir den höchsten Wert und berechnen:
0,162 W * 250 °C = 40,5 °C max. Anstieg über Umgebungstemperatur bei 25 mA.

Wenn wir also die maximale Betriebstemperatur von 125 °C beachten, können wir die maximale Umgebungsbetriebsgrenze berechnen:
125 °C - 40,5 °C = 84,5 °C.
Wir haben also eine anständige Obergrenze, der Regler wird diese Leistungsstufe gut bewältigen.

Schließlich ist hier eine sehr grobe Vorstellung der Schaltung (ignorieren Sie die Dioden-Teilenummern, jede Allzweck-Siliziumdiode wie eine 1N400x reicht hier aus). Ich habe das Datenblatt nicht gelesen, sondern nur typische Kondensator- und Widerstandswerte angegeben. Betrachten Sie dies also nur als Ausgangspunkt, lesen Sie die Datenblätter gründlich durch und passen Sie sie bei Bedarf an. Rload und Rload2 senken die 25 mA von jeder Schiene, um die +10-V- und -10-V-Ausgangsschienen zu testen:

Beachten Sie, dass an allen Vierwege-Kreuzungen alle Drähte angeschlossen sind (dies ist in Schaltplänen normalerweise verpönt und war ein Versehen meinerseits ... versetzte Kreuzungen werden bevorzugt, um klarzustellen, welche Drähte angeschlossen sind und welche "übergehen")

Simulation (Blau ist 120 V Netz, Grün ist 12 V Sekundär, Rot ist +10 V und Hellblau ist -10 V - beachten Sie die Skala bei den letzten beiden, die Welligkeit beträgt nur ~20 mV und kann bei Bedarf durch mehr Filterung gesenkt werden):