Regolatori di tensione negativi

Sono un po 'confuso sul perché esistano e sulla loro distinzione tra regolatori di tensione positivi regolari.

Mi sembra che se volessi ottenere -5 V da -12 V e 0 V, collegherei un normale regolatore da 7 V, con -12 V al suo GND e 0 V al suo .$V_{in}$

La corrente scorre nell'altra direzione? Il regolatore positivo friggerebbe o causerebbe un circuito aperto?

Risposta semplice: otterresti 5 V nel tuo caso, ma riferito a -12 V anziché a terra. In altre parole, avresti -7V, non -5V. Inoltre, il regolatore potrebbe unica fonte di corrente sulla rotaia -7V, non affondare come ci si aspetterebbe per una tensione negativa.

Se si desidera eseguire un circuito da 5 V tra -7 V e -12 V (il -12 V sarà la terra per questo circuito), è possibile utilizzare un regolatore positivo come descritto. Se tuttavia si desidera eseguire alcuni circuiti tra terra o superiore e -5V, è necessario il regolatore negativo.

Quindi prendiamo il tuo esempio da 0 V e -12 V. Dal punto di vista del regolatore positivo, non hai 0 V e - 12 V. Il suo GND, vale a dire che è 0 V locale, è tutto ciò che è collegato al suo pin GND. Dal punto di vista di tutto ciò che è collegato dopo il regolatore, il GND del regolatore è il proprio GND e il Vcc del regolatore è il proprio Vcc.

Quello che hai fatto qui è sostanzialmente sostituire il resto del circuito con il generatore di Thévenin. Al carico non importa cosa hai dall'altra parte perché vedrà semplicemente la tensione positiva.

Diamo un'occhiata a questo circuito semplificato:

Qui abbiamo il -12 V collegato al pin GND del regolatore, il GND esterno collegato al Vin del regolatore e abbiamo un carico collegato al regolatore. La tensione sul carico in questo caso sarà +7 V, poiché la massa del carico è la stessa della terra del regolatore. Abbiamo praticamente creato una nuova terra virtuale da cui possiamo contare la tensione, tuttavia il punto principale è: non c'è alcuna grande differenza dal punto di vista del carico tra questo e il solo chiamare GND +12 V e -12 V GND. Hai già bisogno di avere la tensione negativa da qualche parte e i regolatori negativi sono di solito lì per risolvere il problema da qualche parte. Inoltre, mentre la tensione sul carico sarà di -5 V dal punto di vista della terra principale, sarà di +7 V dal punto di vista del carico.

Ecco un altro circuito che utilizza lo stesso ragionamento del precedente:

La differenza principale qui è che il carico sta effettivamente vedendo la tensione di +5 V rispetto alla propria terra. Tale tensione è di -7 V rispetto alla terra principale del circuito, ma il carico stesso non lo vedrà effettivamente, poiché la terra del carico sarà stanca insieme alla terra del regolatore.

Ora diamo un'occhiata a un circuito 7905:

Hai la stessa massa tra il lato di carico del regolatore e il lato di ingresso del regolatore! Questo è importante! In quasi tutte le situazioni in cui il termine negative regulatorè importante, è così perché hai già il regolatore positivo da qualche parte. I dispositivi che devono utilizzare sia la tensione positiva che negativa (come gli amplificatori operazionali in alcune configurazioni) dovranno avere la tensione positiva rispetto alla terra comune e la tensione negativa rispetto alla terra comune. Mentre con il tuo esempio otterrai -5 V rispetto alla terra principale, avrai già bisogno di creare in qualche modo la tensione negativa.

Mi sembra che se volessi ottenere -5 V da -12 V e 0 V, collegherei un normale regolatore da 7 V, con -12 V al suo GND e 0 V al suo Vin.

Non esiste un regolatore 7V IMO comunemente disponibile e la tua soluzione si comporterebbe inaspettatamente nel caso in cui il -12V non sia regolamentato:

Diciamo che la tensione sale a -10 V a causa della corrente più alta. Ora l'output sarebbe solo -3V nel tuo caso. Un regolatore 7905 emetterebbe comunque -5V.