Варианты получения двухполярного питания

Недавно наткнулся на описания микросхемы ICL7107, которая является основой многих мультиметров прошлых лет и не требует значительной обвязки, и решил собрать на её базе миллиомметр. Эта микросхема требует двухполярное питание +5V/-5V и для быстрой проверки я использовал два блока питания на 5V, которые были соединены последовательно, а средняя точка выполняла роль общего провода (земли).

В случае лабораторного блока нет проблем получить -5V от отдельной обмотки трансформатора, но если рассматривать автономный вариант с питанием от батареи или аккумулятора, то всё немного сложнее. Я нашёл несколько вариантов схем для получения двухполярного питания из однополярного и протестировал их.

Первые шаги с OpenTofu

Из-за недавней смены лицензии Terraform возникла неопределенность с его дальнейшей судьбой в коммерческих проектах. В качестве ответа был создан форк OpenTofu, который будет развиваться под эгидой Linux Foundation и я попробовал оценить готовность OpenTofu с точки зрения drop-in replacement для Terraform.

Насколько мне известно, OpenTofu был форкнут с Terraform 1.5.5 (последняя версия под лицензией MPL) и никакой разницы с Terraform 1.5.x быть не должно. Я тестировал два последних релиза OpenTofu (1.6.0-alpha2 и 1.6.0-alpha3) и на первый взгляд достаточно создать алиас terraform на tofu чтобы все просто заработало, но всплыли нюансы.

Почему перегорает предохранитель при включении трансформатора

Столкнулся с перегоранием предохранителя на входе разделительного трансформатора при его включении в сеть без нагрузки. Изначально был установлен быстрый предохранитель на 1A (в маркировке указана буква "F") и его хватило на несколько таких включений.

В теории, при включении трансформатора в сеть, его пусковой ток в десятки раз больше номинального тока и быстрые предохранители успевают перегореть. Кроме того важно в какой момент периода синусоиды трансформатор включается - если на пике, то пусковой ток будет минимальным, но если "повезет" включить во время прохождения нуля, то пусковой ток будет максимальным.

Чтобы проверить эту теорию на практике, собрал схему для регистрации пускового тока - тороидальный трансформатор мощностью 10VA подключён к выходу разделительного трансформатора через шунт 0.1Ω. При токе в 1A на шунте будет падение напряжения в 0.1V. Бросок тока буду регистрировать осциллографом, второй канал который подключен параллельно сопротивлению. Использование разделительного трансформатора продиктовано соображениями безопасности, к тому же запрещается подключать осциллограф к сети без дифференциальных щупов (у меня таких не водится из-за значительной цены последних).

Доработка импульсного блока питания

Попросили оживить игрушечную гоночную трассу от которой был утерян блок питания. На коробке с игрой указано 6V, но после подключении лабораторного блока питания заметил два момента:

• машинки ехали задом-наперед (т.е. у родного блока питания минус был на центральном контакте, а плюс - на кольце)
• машинки ехали довольно медленно, даже если "давить газ в пол"

Поменяв полярность и подняв напряжение до 8V играть стало веселее, но все же достаточно первым нажать на газ и просто держать до последнего круга - никакого соревновательного момента нет. Поднял напряжение до 9V и на закруглении трассы машинки стали слетать если не притормозить. Играть стало заметно интереснее.