Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Генератор импульсов тока задаваемой величины
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Силовая Электроника - Power Electronics > Силовая Преобразовательная Техника
alexvu
Здравствуйте.
Для экспериментальной установки требуется источник импульсов тока питания светодиодов.
Ток 0.2А - 50А, напр. до 12 В, импульсы 50 мкс - 50 мс (большой ток будет только для коротких импульсов).
Длительность задается внешним логическим сигналом 3.3 В (сигнал внешний по отношению ко всей системе).
Сейчас схема выдает импульсы 50 А ток фиксированный, используется резистор (датчик тока) около 0.2 Ом, выходные МОП транзисторы и ОС на биполярном транзисторе.
Потребовался переход на программируемую величину тока.

Ток через нагрузку должен стабилизироваться на уровне, задаваемом внешним напряжением или кодом
(на самом деле будет Atmega8, которая получает от компьютера уставку тока).
Источник тока содержит 2 канала, работающих не-одновременно и с одинаковой уставкой,
уставка тока во время импульса не меняется (если это важно).
Точность задания тока не важна, например 15% от текущей величины тока достаточно.

Как сделать это наиболее простым и надежным способом, чтобы не было сюрпризов во время экспериментов?
Обычные схемы источников тока с операционником и последующим МОП транзистором, как мне кажется, не будут правильно отрабатывать короткие импульсы.
Может, есть готовые МС на эту тему?
Или можно на каком-то быстром операционнике это сделать? И как тогда управлять включением-выключением схемы?

И еще, как сделать защиту от (дурака) превышения энергии импульса (например, 50А пр 50 мкс нормально, 0.5А при 50 мс нормально, а вот попытка выдать 50А при 5 мс должна приводить к мгновенному отключению системы).
Tanya
Цитата(alexvu @ Jul 2 2012, 15:56) *
Обычные схемы источников тока с операционником и последующим МОП транзистором, как мне кажется, не будут правильно отрабатывать короткие импульсы.

Это Вам только кажется.
Не нравится полевой - берите биполярный.
Цитата(alexvu @ Jul 2 2012, 15:56) *
Или можно на каком-то быстром операционнике это сделать? И как тогда управлять включением-выключением схемы?

Можно. А управлять, например, - ЦАП + ключ, если ЦАП медленный. Или...
Цитата(alexvu @ Jul 2 2012, 15:56) *
И еще, как сделать защиту от (дурака) превышения энергии импульса (например, 50А пр 50 мкс нормально, 0.5А при 50 мс нормально, а вот попытка выдать 50А при 5 мс должна приводить к мгновенному отключению системы).

Либо другой (второй) контроллер, либо интегратор с компаратором. Тут простор для мыслей... конденсатор зарядить до некоторого напряжения.. Или дроссель... при Вашей точности...
С дросселем можно сделать импульсный питатель... транзистор не будет греться... Вот, как в контроллерах шаговых двигателей...
Умножать ток на напряжение, интегрировать... Дело вкуса.
Plain
Например, любой источник, каскодный переключатель и защита на интеграторе.
alexvu
Подскажите, какой доступный операционник можно поставить на управление затвором мощного полевика в такой схеме?
Полоса у него должна быть, наверное, несколько МГц?
Tanya
Цитата(alexvu @ Jul 3 2012, 23:52) *
Подскажите, какой доступный операционник можно поставить на управление затвором мощного полевика в такой схеме?
Полоса у него должна быть, наверное, несколько МГц?

Сначала подскажите, какой Вам доступен. А Вам доступны только полевые транзисторы?
Plain
Цитата(alexvu @ Jul 3 2012, 22:52) *
какой доступный операционник

Если имеется ввиду для работы от того же источника +12 В, то он должен быть RRIO. Например, OP484 вполне доступный. Если в системе есть источник прямоугольных импульсов, то можно добавить к нему два диода и два конденсатора помпы, которой докачать немного вольт к этим +12 В, и тогда в качестве ОУ сгодится вообще любой подножный корм.

Непосредственно по схеме — здесь нужен мешок стандартных PNP, а про MOSFET забудьте.

На первых 10 шт. PNP собираете обычный "верхний" источник тока на ОУ и транзисторе — подключаете их эмиттеры к +12 В через выравнивающие (порядка 0,2 В для полного тока) резисторы, к их базам эмиттерный повторитель на составном PNP, на базу которого подаёте выход ОУ. Сигнал ОС для этого ОУ снимаете с одного из эмиттеров.

За вычетом резисторов, на каждом из двух других десятков PNP собираете ещё две такие же схемы. Сигнал ОС для ОУ снимаете оттуда же.

Каждый эмиттер этих двух схем подключаете к соответствующему коллектору источника тока, т.е. всего должно получиться 10 общих точек, по одному коллектору и двум эмиттерам в каждой.

Коллекторы второй схемы подсоединяете к нагрузке, коллекторы третьей — к "земле".

Соответственно, на входе второго ОУ делителем задаёте относительно +12 В напряжение фиксации коллекторов транзисторов источника тока — оно должно быть заведомо больше напряжения их насыщения, т.е. они должны находиться в линейном режиме.

На входе третьего ОУ задаёте другим делителем напряжение, которое больше второго на напряжение полного закрытия транзисторов нагрузки.

Но нижний резистор этого делителя подключаете не к "земле", а подаёте на него от МК через ключ с ОК сигнал управления, с логикой выхода ключа "0 В" — ток нагрузки ноль, "+ХХ В" — ток нагрузки заданный.

Сигнал с задающего ЦАП подаёте на вход оставшегося четвёртого ОУ — на нём, и маломощном NPN, собираете схему "нижнего" источника тока, которая будет передавать уставку тока наверх, т.е. на вход первого ОУ.

Итого, весь бюджет укладывается в пару т.р. Если точные мощные миллиомные резисторы недоступны, их можно заменить на одинаковые по длине отрезки проводов (ТКС у такой замены естественно будет плохим), ведь получившийся (из-за разброса КУ транзисторов) коэффициент передачи схемы всё равно надо калибровать СИ подстройкой резистора ОС первого ОУ.

Алгоритм работы:

1) переключаете выход схемы в ноль;
2) пишете в ЦАП уставку;
3) делаете паузу на время установления схемы;
4) переключаете выход схемы на нужный интервал.

Для защиты понадобится аналоговый ключ, интегратор на ОУ и компаратор. На вход интегратора можно подать, например, сигнал с резистора ОС четвёртого ОУ. Аналоговый ключ должен размыкать конденсатор интегратора во время рабочего интервала. Блокирующий ноль с выхода ОК компаратора объединить по "ИЛИ" с ОК ключа управления.
_gari
alexvu, не со Старта часом?

Дискретность тока в 0,2А устраивает?
alexvu
Цитата(_gari @ Jul 5 2012, 21:35) *
alexvu, не со Старта часом?

Я не со Старта (не знаю, что это), а дискретность устраивает.
Tanya
Цитата(Plain @ Jul 4 2012, 10:29) *
Непосредственно по схеме — здесь нужен мешок стандартных PNP, а про MOSFET забудьте.

Или NPN с большой величиной усиления... КТ972 в импульсе 6 ампер... Получится не мешок, а дюжина. По 5 рублей...
Есть и более мощные но более низкочастотные (их много разных). Для 50 ампер нужно в базы подать 50 миллиампер. Нужно умощнить выход ОУ еще одним транзистором...
Питание - транзисторы (с резисторами в эмиттерах) - DUT - шунт - земля. С шунта на инвертирующий вход ОУ. На неинвертирующий - сигнал с ЦАП. Туда же или на "-" вход через резистор сигнал защиты. Или землить базы. Дело вкуса. Защита - отдельная песня.
alexvu
Цитата(Tanya @ Jul 4 2012, 06:41) *
Вам доступны только полевые транзисторы?

Спасибо, а то заклинило совсем sm.gif Из-за того, что прошлая схема была на полевиках.
Конечно, на биполярнике так и сделаю.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.