Дали задание собрать простой линейный источник тока, Подскажите ламеру Опции

[shearwater]

Вообщем надо мне собрать регулируемый источник вольт на0-12 и на 0-3 А управляемый ЦАП 8 бит по току. Ну с цапом понятно, это я делал. Вот смотрю есть готовые линейные интегральные регуляторы типа LM1084-adj - 30В 5А. Все защиты и все путем. А куда там выход от ЦАП вставлять??? Там все резисторы... Я тупой, извините ) И помогите плиз.

[sKWO]

Как по мне, то Вам достаточно усилителя напряжения + мощный транзистор (желательно ещё МК для управления). LM1084 - это интегрированный стабилизатор. Впринцыпе, если сильно хотите исспользовать его, то на странице 10 ДШ есть схема (маленький апликейшн, если так можно выразится) 5V Regulator with Shutdown. Возьмите её за идею, резисторный делитель на выходе исключите. Получится транзисторный ключ подключённый к выводу ADJ. Резистор подключённый между базой и корпусом оставьте, он нужен для стекания обратных токов перехода. Подав напряжение с ЦАПа Вы сможете регулировать напряжение, для регулирования тока на выходе регулируете ток базы, правда выходное напряжение не будет отвечать Вашим требованиям + транзистор выберете с нужным током коллектора +30%запас. Это только для пробы, поучиться но не более.

[domowoj]

Чем хотите управлять с помощью ЦАПа, током или напряжением?

[proxi]

Вообщем надо мне собрать регулируемый источник вольт на0-12 и на 0-3 А управляемый ЦАП 8 бит по току. Ну с цапом понятно, это я делал. Вот смотрю есть готовые линейные интегральные регуляторы типа LM1084-adj - 30В 5А. Все защиты и все путем. А куда там выход от ЦАП вставлять??? Там все резисторы... Я тупой, извините ) И помогите плиз.

так таки источник напряжения с защитой по току..есть всякие апноуты с примерами где ЦАП и напряжением и током ограничения может управлять..

[shearwater]

Чем хотите управлять с помощью ЦАПа, током или напряжением?

Хочу током. Но хочу знать как и напряжением - для общего развития. Но в целом - током )

Это только для пробы, поучиться но не более.

Сделаю как Вы сказали. А почему будет не очень хорошо?

так таки источник напряжения с защитой по току..

все таки основная цель источник тока на 0-3А. По условию его напряжение - мах 12В - типа нагрузка такая получается единицы Ом.

есть всякие апноуты с примерами где ЦАП и напряжением и током ограничения может управлять..

А где искать не подскажите?

Да кстати - не обязательно LM1084 - просто я почему то ее выбрал - все защиты и все такое. Хочется как то просто Линейный регулятор, ЦАП и все в шоколаде. Но наверно так не бывает.

Т.е. лучше я так понимаю фигней не страдать. Взять шунт, с него на инструментальник, с него на высоковольтный ОУ и на тот же ОУ сигнал Цапа - в схеме суммирования. С ОУ - бабах на 1 мощный биполярник. и пипец.

Сообщение отредактировал shearwater - Aug 10 2008, 17:23

[domowoj]

shearwater не совсем правильно ставит вопрос(или понимает).
Нужен регулируемый генератор тока от 0 до 3 А или источник напряжения 12В с ограничением по току?

[sKWO]

[quote name='shearwater' date='Aug 10 2008, 20:17' post='451973']
Хочу током. Но хочу знать как и напряжением - для общего развития. Но в целом - током )

Для общегоразвития http://tuxgraphics.org/electronics/200506/article379.shtml
и
http://pro-radio.ru/computers/6207-2/ и
http://electronix.ru/forum/index.php?showt...mp;#entry269517

[shearwater]

Спасибо, читаю.

Но меня все не оставляет какое-то странное чувство.

Везде каскады биполярных транзисторов, в первой схеме МК участвует в регуляции, что не есть хорошо. Все как -то не то. Хочется просто задавать опорное напряжение. Иметь 1 мощный транзистор (ПОЛЕВОЙ, БИПРОЛЯРНЫЙ) или какую-то интегральную микросхему. Плюс ОУ там или чего. А не наварачивать каскады.... Буду разбираться, спасибо.

[TriD]

Для решения поставленной задачи можно использовать мощный высоковольтный ОУ, например, OPA549T. В даташите есть примеры построения управляемых источников тока и напряжения.
Стоит этот ОУ около 500 руб.

Прикрепленные файлы

 OPA549T.pdf ( 452.94 килобайт ) Кол-во скачиваний: 62

 

[shearwater]

Для решения поставленной задачи можно использовать мощный высоковольтный ОУ, например, OPA549T. В даташите есть примеры построения управляемых источников тока и напряжения.
Стоит этот ОУ около 500 руб.

Спасибо, это похоже как раз то, что мне нужно. Вроде все понятно. Но допустим, если мне надо контролировать только ток я беру схему с рисунка 11 даташита и оставляю только ЦАП контролирующий Ilim- лимит тока. А выход 4 (+) не подключаю. Но что-то тут не так.

А все равно ведь как чуствовал, что есть такие штуки.))))

[sKWO]

А выход 4 (+) не подключаю. Но что-то тут не так.

shearwater, послушайте, Вы же регулируете только ток. напряжение у Вас постоянное.
четвёртым выводом пренебрегать - напряжения не видать. или подайте на него напяжение в пределах от 0.12 до 2.5 вольта, или посмотрите внимательно на 10 см выше в ДШ где Вы увидели эту схему.

[shearwater]

shearwater, послушайте, Вы же регулируете только ток. напряжение у Вас постоянное.
четвёртым выводом пренебрегать - напряжения не видать. или подайте на него напяжение в пределах от 0.12 до 2.5 вольта, или посмотрите внимательно на 10 см выше в ДШ где Вы увидели эту схему.

Все понял! Выставить на (+)так, чтобы на выходе без лимита тока было вольт 20В. А регулировать только I lim. И он всегда будет его поддерживать. Такая клевая штука! Просто блеск!

А почему ее не используют а всякие каскады городят из транзисторов и т.д.?

Сообщение отредактировал shearwater - Aug 12 2008, 17:00

[domowoj]

А почему ее не используют а всякие каскады городят из транзисторов и т.д.?

На таких мелкосхемах и дурак сможет.
А ты вот сделай на рассыпухе, да познай что для чего и с чем его едят,
а потом начни упрощать - вот тогда толк будет.
В этом и заключается "высший пилотаж"

[sKWO]

Все понял! Выставить на (+)так, чтобы на выходе без лимита тока было вольт 20В. А регулировать только I lim. И он всегда будет его поддерживать. Такая клевая штука! Просто блеск!

А почему ее не используют а всякие каскады городят из транзисторов и т.д.?

Если Вам нужно 20В то правильно, если схему сделаете согласно ДШ то незабывайте что коэфициент усиления равен 10. Это осуществляется подбором номиналов соответствующих резисторов. Я бы посоветовал применить резисторы 1.1к и 9.1к.
Плюс, напряжение на положительный вход ОУ подавать через многооборотный резистор с параметрического стабилизатора установив на входе 4 напряж приблизительно 2В. Схем куча в нете если не знаете что это такое, ничего сложного нету.
Чем вызвано применение транзисторов - по моему высокая степень интеграции в одном корпусе не совсем надёжно в системах питания, это моё мнение, ну и выгорает в основном выходной мощный биполярный а он дешевле вашей ИС, плюс вы не всегда найдёте нужного операционника с необходимыми параметрами (ток, напряж), а биполярных и полевых транз валом.
PS: забыл , на выходе ваш ОУ никогда не даст величину напряжения питания, если он не rail to rail конечно же, ну аон естесственно им не есть

Сообщение отредактировал sKWO - Aug 12 2008, 17:36

[OlegH]

Источник тока, управляемый напряжением с выхода DAC, строится по типовой схеме на копеечном операционнике, биполярном транзисторе или MOSFET-е и шунте в минусовом проводе в качестве датчика тока. Все это стоит копейки и широко распространено (в отличие от упомянутых мощных ОУ).
Хорошее инженерное решение должно быть адекватным по цене и доставабельности и допускать замену компонентов (то есть не закладываться на экзотику).

Если шунт в минусовой провод включать нежелательно, тогда его можно включить в плюсовой (схема несколько усложнится - можно использовать специализированные микросхемы - High Side Current Sense, например AD8215)

Все это запитывается от стабилизированного источника 12,2..12,6 В 3 А (предположительно готового ?)

Только не забудьте, раз уж источник линейный, "сдуть" с транзистора 12V*3А=36W мощности... не так уж и мало - желателен вентилятор.... ну или весьма немаленький радиатор....

[shearwater]

Извините, я потом еще обмозгую все, что Вы написали, господа.

Я так понимаю типовая схема для источника тока: напряжение от шунта (на минусе, например) сходится вместе с напряжением ЦАП на (-) ОУ. Выходное с ОУ подается на полевой транзистор. ОУ например можно использовать обычный с питанием +/-15В. И все? Т.е. при мощности например 36 Вт на транзистор нужно ставить вентилятор- или. например. использовать параллельное включение тарнзисторов и радиатор. Если использовать биполярые - то надо ставить высоковольтнвый ОУ и каскад из транзисторов. Вот это я понимаю типовая схема???

Но первый вопрос - этот ОУ это фактически интегральная реализация вот этой типовой схемы????

[OlegH]

Если использовать биполярые - то надо ставить высоковольтнвый ОУ и каскад из транзисторов. Вот это я понимаю типовая схема???

Но первый вопрос - этот ОУ это фактически интегральная реализация вот этой типовой схемы????

Высоковольтный то зачем ? ВСЯ схема источника тока питается от 12В..... любой ОУ общего назначения... Хоть полевик, хоть биполяр - но биполяру нужно вдувать в базу существенный ток, поэтому его использование не так удобно - слегка усложняет схему (нужен составной транзистор - Дарлингтон).

Вот пример схемы:



Сообщение отредактировал Олег Хохлов - Aug 12 2008, 19:00

[shearwater]

Вот пример схемы:

Спасибо! С Вашей помощью становится понятней. Вот читал все про это и наткнулся на еще один принципиальный вариант такого типа.




Не скажете, чем он лучше, хуже. А собираю первый по вашей схеме. Те мощные ОУ нашлись по цене тысяча рублей штука - они как вариант если по вашей схеме ничего не получится.

[domowoj]

shearwater
а чем вам не нравится схема, предложенная Хохловым - классика.
При двухполярном питании, ОУ может быть практически любой.

А в последней схеме будут проблемы с устойчивостью.

[shearwater]

shearwater
а чем вам не нравится схема, предложенная Хохловым - классика.
При двухполярном питании, ОУ может быть практически любой.

Да всем нравится. Я по ней и собираю.

А в последней схеме будут проблемы с устойчивостью.

Я просто листал схемы и увидел последюю в нескольких вариантах. Подумал может она чем лучше. А если хуже - ну нафиг ее тогда. Там 2 инструментальных ОУ в добавок еще.

[shearwater]

И еще такой вопрос возник. Во второй схеме понятно - изменение опорного ЦАП вызовет пропорциональное изменение тока. А на первой с этим как? Вот изменю я опорное на +1В. На сколько изменится ток? Извините, если туплю и не понимаю базовых вещей.

[domowoj]

Вых.ток= U вх.оу/Rи =(0...0,3)В/0,1= 0...3А
а входной делитель - считайте.

[OlegH]

И еще такой вопрос возник. Во второй схеме понятно - изменение опорного ЦАП вызовет пропорциональное изменение тока. А на первой с этим как? Вот изменю я опорное на +1В. На сколько изменится ток? Извините, если туплю и не понимаю базовых вещей.

Мне как раз во второй схеме мало что понятно (я правда не знаю что там за INA) - но параллелить их выходы.... мне как-то не очень понятно (там что, открытый коллектор ? ну и даже если так - какой смысл ?) И ЗАЧЕМ дорогущие инструментальные ОУ (кстати чем таи задается коэффициент усиления ?) если шунт все равно в минусовом проводе ?

В моей схеме все просто..... Напряжение на шунте 0,1 ом в зависимости от тока меняется в диапазоне 0...0,3 В (тут закон Ома принято требовать с участников ?!?! ;-) ). Порядок этого выбор обусловлен многими факторами (разумное падение напряжения при рабочем токе, разумные потери мощности на шунте, разумный номинал резистора шунта, достаточно высокое напряжение, чтобы ОУ общего назначения мог с ним справиться с приемлемой точностью)

Следовательно, для того чтобы ОУ смог сравнивать напряжение с шунта с напряжением с ЦАП, необходимо напряжение ЦАП привести к выбранному диапазону напряжений на шунте..... Что и осуществляется входным делителем. Номиналы подобраны так, чтобы 0...5В с ЦАП превратились в 0...0,3В на инв.входе ОУ. Если у вас выход ЦАП имет другой диапазон - нужно менять номиналы резисторов делителя.
Таким образом, если на выходе ЦАП напряжение 5 В - ток нагрузки стабилизируется на 3 А. Если 1 В - ток нагрузки 3/5 = 0,6A. Ну и так далее.............

Спасибо! С Вашей помощью становится понятней. Вот читал все про это и наткнулся на еще один принципиальный вариант такого типа.




Не скажете, чем он лучше, хуже. А собираю первый по вашей схеме. Те мощные ОУ нашлись по цене тысяча рублей штука - они как вариант если по вашей схеме ничего не получится.

В общем, на этой "схематической" схеме не показаны цепи, задающие коэффиценты усиления инструментальных ОУ. Выходы ОУ следует складывать не непосредственно, а через резисторы одинакового номинала, чтобы ток выходов не превышал допустимый (например около 10 ком).
И ОУ требуют двуполярного питания, что уже серьезно и не оправданно усложняет схему, в дополнение к тому что она уже до крайности удорожена этими инструментальными ОУ.

[shearwater]

Извиняюсь, еще у меня вопрос по схеме.

Но сначала отвечу:

Я схему нарисовал действительно "схематично" и "забыл" указать, что напряжение на ОУ действительно складывается через резисторы в 10кОм, не указал усиление инструментальных ОУ - INA118 ( оно такое чтобы при максимальном токе было 10В со стороны шунта и -10В со стороны ЦАП). Тут виноват .

А вопрос такой:

На входах ОУ напряжение от 0 до 0.3В, усиления нет, соответсвенно выход 0-0.3В. Эти от 0 до 0.3В подаются на делитель 5.1 на 2 кОм. В его верхней части всегда примерно +12В, в нижней от 0 до 0.3В. Получается на транзистор подается от 3.35 до 3.43 В. Как мне понять откуда и зачем именно такое напряжение? Вот смотрю я на даташит к IRF4905 на график Gate-to-Source Voltage ---- Drain-to-Source Current? В правильном я направлении?

[domowoj]

На входах ОУ напряжение от 0 до 0.3В, усиления нет, соответсвенно выход 0-0.3В. Эти от 0 до 0.3В подаются на делитель 5.1 на 2 кОм. В его верхней части всегда примерно +12В, в нижней от 0 до 0.3В. Получается на транзистор подается от 3.35 до 3.43 В. Как мне понять откуда и зачем именно такое напряжение? Вот смотрю я на даташит к IRF4905 на график Gate-to-Source Voltage ---- Drain-to-Source Current? В правильном я направлении?

Как это "усиления нет", усиления как раз переизбыток - коэф. усиления ОУ без ОС умножить на коэф. усиления транзисторного каскада, я бы даже уменьшил бы его(произведение) введя ОС с вых. ОУ на
инвентир. вход, мегом несколько. Чревато возбуждением.

Сообщение отредактировал domowoj - Aug 18 2008, 17:19

[shearwater]

Как это "усиления нет", усиления как раз переизбыток - коэф. усиления ОУ без ОС умножить на коэф. усиления транзисторного каскада, я бы даже уменьшил бы его(произведение) введя ОС с вых. ОУ на
инвентир. вход, мегом несколько. Чревато возбуждением.

т.е. так?




А как подбираются резисторы, которые стоят у транзистора? Ведь они не просто так там стоят?

[OlegH]

т.е. так?




А как подбираются резисторы, которые стоят у транзистора? Ведь они не просто так там стоят?

Вроде того (только транзистор правильно ли подключен ?).

Резисторы (их соотношение) - примерно-среднепотолочно исходя из условия - чтоб транзистор был полностью открыт (напряжение на затворе в районе -7 В осносительно истока) когда на выходе ОУ напряжение немного выше уровня земли, но близко к нему (2 В скажем относительно земли).

Сообщение отредактировал Олег Хохлов - Aug 18 2008, 20:03

[domowoj]

В принципе R5 можно вообще не ставить, даже нужно,
вкупе со входной емсостью полевика(3400пФ) - это дополнительная RC цепочка в петле ОС, т.е. доп. фазовый сдвиг, влияет на устойчивость всего устройства.
Вот если бы питание было бы > Uзи(20В) - тогда надо было бы ограничить напряж. подаваемое на затвор, да и то, номиналы
(приблизительно) на порядок меньше.

Сообщение отредактировал domowoj - Aug 19 2008, 01:07

[shearwater]

Т.е. так:



А зачем вообще нужен резистор R6. Нельзя его совсем убрать с разрывом цепи в этом месте?
И второй вопрос - в качестве C1 пойдет керамический на 50наноФ?
И еще - там никаких диодов никуда ставить не надобно? Или желательно?

И спасибо Вам за Ваши ответы!

Сообщение отредактировал shearwater - Aug 19 2008, 17:38

[domowoj]

R5 нужен - в случае обрыва связи ОУ - затвор транзистора, послений будет закрыт.
Емкость зависит от степени фильтрации вашего входного сигнала, можно и без нее, если сигнал чистый.

Как успехи?

[shearwater]

Как успехи?

Успехи так себе:

1. Собрал схему на макетке.
2. В качестве нагрузки взял 3 резистора по 1Ом на 10Вт.
3. В качестве шунта 1 резистор на 0.1Ом 10Вт.
4. В качестве временного опорного использую делитель на резисторе и потенциометре, выдающий 0...0.25В.
5. В качестве ОУ взял LT1013.
6. Резистор обратной связи пока не поставил. Не нашлось столь высокоомного в заначке.
7. Источник постоянного тока - блок ATX 12В 8А.

Пока почему-то при включении независимо от опорного выдает ток примерно 3.2 А. Сижу думаю чего не так. Менял ОУ - то же самое. Такие дела.

[sera_os]

R5 нужен - в случае обрыва связи ОУ - затвор транзистора, послений будет закрыт.

Хм... это как же в рабочей схеме может произойти обрыв ? В робочей схеме (а другую ненужно) он больше "напрягает" ОУ, хотя это не критично.

[OlegH]

Успехи так себе:

1. Собрал схему на макетке.
2. В качестве нагрузки взял 3 резистора по 1Ом на 10Вт.
3. В качестве шунта 1 резистор на 0.1Ом 10Вт.
4. В качестве временного опорного использую делитель на резисторе и потенциометре, выдающий 0...0.25В.
5. В качестве ОУ взял LT1013.
6. Резистор обратной связи пока не поставил. Не нашлось столь высокоомного в заначке.
7. Источник постоянного тока - блок ATX 12В 8А.

Пока почему-то при включении независимо от опорного выдает ток примерно 3.2 А. Сижу думаю чего не так. Менял ОУ - то же самое. Такие дела.

Тут не думать, тут мерять и звонить надо
Очевидно, транзистор не закрывается.
1. Чему равно напряжение на выходе ОУ ? (т.е. напряжение на затворе)
2. Поставлен ли резистор R6 ? (кроме уже указанного защитного назначения, он подгружает выход ОУ и подтягивает его к +, обеспечивая закрытие транзистора)
3. Я уже намекал, что на вашей схеме транзистор нарисован неправильно (перепутан сток и исток). (P.S. - посмотрел - вроде в последнем варианте исправлено. что впрочем не гарантирует правильного включения в железе)

Сообщение отредактировал Олег Хохлов - Aug 20 2008, 20:16

[domowoj]

Если отпаять выход ОУ, то транзистор должен быть закрыт, т.е. ток не должен течь.

Смотри всю схему осциллографом - может схема загудела.

[shearwater]

Все разобрал и собрал заново. Работает .

Только транзистор греется. Вот рассчитал тепловыделение на нем W=(Vin-Vout)*Iout для моих условий.


Нужно ставить вентилятор?

Далее на очереди прикручивание ЦАП. Только я чего-то пожадничал и взял 16-битный во такой DAC8560. Наверное зря... Сейчас уже про это думаю...

[sera_os]

Нужно ставить вентилятор?

Нужно или нет, зависит от того, на сколько прогревается его кристалл (можно судить по температуре корпуса).
Радиатор есть? какой?

[shearwater]

Нужно или нет, зависит от того, на сколько прогревается его кристалл (можно судить по температуре корпуса).
Радиатор есть? какой?

Греется неплохо, даже запашок паленого от него идет при максимальной мощности

Есть пара радиаторов снятых со старой видеокарты, и кулер от пентиума 2. Думаю мож этот кулер поставить.