Специалист
Регистрация: 24.11.2007
Сообщений: 2,517
Репутация: 260
|
Цитата:
Журнал РАДИОЛОЦМАН, апрель 2016 Sajjad Hajdar Electronic Design У большинства распространенных ограничителей тока падение напряжения слишком велико для современных низковольтных систем. В статье предлагается схема с очень незначительным падением напряжения, в большей степени отвечающая сегодняшним требованиям.
|
||
Оценка
|
Специалист
Регистрация: 22.09.2010
Адрес: г. Донецк
Сообщений: 868
Репутация: 380
|
Наверное, от транзистора Q2 можно избавиться, если катод светодиода оптодрайвера подключить прямо к выходу усилителя. При этом, конечно, придётся пересчитать R7 или КУ. Можно пойти и дальше, избавившись от оптодрайвера. Правда измерительный шунт придётся поставить в земле, как и проходной N-канал. Просто мысли.
|
||
Оценка
|
Новичок
Регистрация: 14.09.2011
Сообщений: 87
Репутация: 34
|
Или применить транзистор с p-каналом в плюсовом проводе, но надо учитывать возможное превышение напряжения питания выше максимального напряжения затвор-исток, т.е. ставить ограничитель напряжения на затворе.
|
||
Оценка
|
Знаток
Регистрация: 12.10.2009
Адрес: Тольятти
Сообщений: 231
Репутация: 86
|
Резистор R5 служит не для регулировки порога ограничения, а для балансировки дифференциального усилителя. В частности, падающая кривая тока КЗ получается при некоторой его разбалансировке. Порог определяется напряжением открывания полевика Q2 - примерно 2В, делим на коэффициент усиления диф.ус. = 22, получаем 0.09В, делим на сопротивление шунта, получается ток ограничения 0.9А и он не регулируется.
|
||
Оценка
|
Специалист
Регистрация: 22.09.2010
Адрес: г. Донецк
Сообщений: 868
Репутация: 380
|
На схеме небольшая опечатка - вывод 2 усилителя LT1636 - это инвертирующий вход.
Цитата:
Резистор R5 служит не для регулировки порога ограничения, а для балансировки дифференциального усилителя. В частности, падающая кривая тока КЗ получается при некоторой его разбалансировке. Порог определяется напряжением открывания полевика Q2 - примерно 2В, делим на коэффициент усиления диф.ус. = 22, получаем 0.09В, делим на сопротивление шунта, получается ток ограничения 0.9А и он не регулируется.
Немного теории. Введём обозначение R4+R5=R45. Если говорить строго, то при такой схеме включения и обвязке ОУ коэффициент усиления можно посчитать по формуле: КУ = [ [(R1+R3)/ (R2+R45)]*[(R45)/R1] *[V+] - [R3/R1]*[V-] ] / ( [V+] - [V-]) Т.е. усилитель в схеме - это именно разностный усилитель, а не классический дифференциальный усилитель. Если бы не было потенциометра R5 и выполнялось одно из условий а) R1=R2, R3=R4 или б) R3/R1 = R4/R2, то КУ действительно был бы константой и равнялся бы КУ = [R3/R1], причём независимо от величин напряжений V+ и V- и их разности на входах IN+ и IN-. Последняя формула - это КУ дифференциального усилителя с полной симметрией в обвязке, причём сопротивления должны быть тщательно согласованы (ряд E96 или выше). Схема с согласованием (условия а или б) применяется чаще всего, поскольку в этом случае не усиливается синфазная составляющая входных сигналов. Причём чем выше коэффициент ослабления синфазного сигнала для дифференциального усилителя, тем лучше. На практике этот параметр ограничен характеристиками самой микросхемы и указывается в даташитах как CMRR. Очевидно, с этим параметром тесно связаны максимально допустимое входное синфазное напряжение, максимально допустимое дифференциальное напряжение и т.д. Недостаток классического дифференциального усилителя - невозможность регулировать КУ лишь одним резистором вследствие необходимости точного соблюдения а или б. Поэтому в этой схеме при изменении R5 от 1 до 5кОм коэффициент усиления будет меняться в широком диапазоне в зависимости от напряжений V+ и V-. Т.к. шунт стоит в плюсе источника питания, то на входах усилителя присутствует напряжение ИП за вычетом падения на транзисторе (V+ на входе IN+) и дополнительно на шунте (V- на входе IN-) . Поэтому в этой схеме КУ равен 22 только при R5 = 4кОм - частный случай. Но автор не указал, при каком именно значении R5 снимал характеристики ограничителя. Если верить даташиту, а в LT обычно не врут, ОУ LT1636 очень хороший во многих смыслах усилитель. В даташите первой строчкой стоит принадлежность к семейству Over The Top (параметр VCMR от 0 до 44В независимо от питания). А благодаря низкому напряжению смещения LT1636 (50-250мкВ) при небольших значениях КУ в этой схеме резистор R5 не имеет прямого отношения к балансировке усилителя и использован автором именно так, как он об этом сказал. При разности напряжений на входах ОУ в 90мВ и напряжении на шине 12В коэффициент усиления при R5=3кОм будет около 16, и КУ=27 при R5=5кОм. Напряжения на выходе будут соответственно 1,4В и 2,5В. Конечно плюс-минус 5-10мВ, вызванных начальным разбалансом. Поэтому замечания iev91 ошибочны. Но очевиден недостаток такой схемы ограничителя. При снижении/увеличении напряжения питания, например при питании от аккумулятора, сместится и порог срабатывания ограничителя. При просадке напряжения на шине допустимый ток нагрузки увеличится. |
||
Оценка
|
Эксперт
Регистрация: 27.10.2012
Сообщений: 3,347
Репутация: 887
|
Выводы:
1. Схемная избыточность, о чём уже было сказано. 2. Низкая точность ограничения тока. Гораздо лучшие параметры можно получить, включив датчик тока в минусовой провод. Многие ОУ, допускающие питание от однополярного источника, допускают нулевое и даже отрицательное входное напряжение. В этом случае изменения напряжения питания и сопротивления нагрузки не скажутся на величину ограничения тока. Другое дело, если датчик тока недопустимо включать в минусовой провод. |
||
Оценка
|
Знаток
Регистрация: 12.10.2009
Адрес: Тольятти
Сообщений: 231
Репутация: 86
|
Вместо "простыни" рассуждений загоните схему в любой симулятор и убедитесь, что работать оно будет только при точной балансировке дифференциального усилителя. При плохом балансе оно начнет ограничивать напряжение, а не ток.
|
||
Оценка
|
Специалист
Регистрация: 22.09.2010
Адрес: г. Донецк
Сообщений: 868
Репутация: 380
|
Закралось сомнение, что мы с Вами по разному понимаем значение "баланс". В моём понимании сбалансировать усилитель - значит установить на его выходе ноль при одинаковых напряжениях на его входах. Видимо, под балансом Вы имеете ввиду выравнивание сопротивлений в обвязке (в теории выравнивание токов). Тогда вот картинный разбаланс (тут смещение, помноженное на КУ, разбаланс входных токов, КОСС).
Картина неприятная. Но о балансе Вы сказали в первом посте. И всё же R5 к балансировке не имеет никакого отношения. Просто не получится это сделать "по правилам" одним лишь R5. Да и ни к чему это тут. А вот усугубить разбаланс - действительно, если в обвязке дифференциального усилителя есть несимметрия, то КУ становится зависимым. Цитата:
Вариант 1. R1=R2, R3=R4, симметрия в обвязке. Ограничитель держит ток на нагрузке близким к 1А в широком диапазоне изменения самой нагрузки и питающего напряжения. Uпит=12В, Rн=8Ом. Синяя кривая - ток, зелёная - напряжение на нагрузке. Uпит=9В, Rн=6Ом. Ток ограничителя немного вырос по причинам, описанным постом выше. Uпит=15В, Rн=9Ом. Ток ограничителя немного упал. |
||
Оценка
|
Специалист
Регистрация: 22.09.2010
Адрес: г. Донецк
Сообщений: 868
Репутация: 380
|
Uпит=20В, Rн=5Ом.
Вариант 2. Везде R5=0, обвязка усилителя несимметрична. Uпит=12В, Rн=4Ом. Ток ограничителя 1,7А существенно вырос. Uпит=20В, Rн=5Ом. Ток ограничителя ещё вырос, почти 2А. Тут видно существенное влияние напряжение питания на порог. Uпит=20В, Rн=5Ом А теперь уменьшим нагрузку до 3Ом при тех же 20В на входе. Ограничение на уровне 1,4А. Т.е. несимметрия сопротивлений на входах усилителя или использование потенциометра R5 делает ограничитель сильно зависимым от напряжения питания и самой нагрузки. Последнее можно попытаться исправить, использовав шунт меньшего номинала, 10-20мОм. Но, что Цитата:
Но всё же, так или иначе ограничивает ток. Уж в этом автора упрекнуть нельзя. И то, что момент перехода транзисторов Q1 и Q2 из линейного режима (ограничитель в работе) в ключевой(Q1 полностью открыт) немного размыт, делает схему ещё более зыбкой. Это флаг, а не простыня. |
||
Оценка
|
Новичок
Регистрация: 12.05.2017
Сообщений: 2
Репутация: 10
|
Кто-нибудь знает как на 1083 сделать регулятор тока без изменения напряжения ???? Я уже задолбался искать его схему. Все пишут что это реальная схема, но никто не может её дать . Неужели все советчики просто такие же самоучки как и я ???????
|
||
Оценка
|
Обратная связь РадиоЛоцман Вверх |