Estoy tratando de diseñar la fuente actual de la variable 4-20mA con entrada de 24vdc. El circuito puede leer una salida a la vez y una variable de 4 a 20 mA.
Cuando la entrada varía entre 0 voltios y 24 voltios, la fuente de corriente debe variar de 4 mA a 20 mA correspondientemente. El voltaje de entrada será constante en algún lugar entre 0 y 24 voltios, en cualquier momento dado, y la corriente de fuente correspondiente debe ser constante en ese momento.
Lo que estás describiendo es un 4-20 mA Current Loop . La implementación de los bucles actuales es muy amplia, sin embargo, me gustaría utilizar un enfoque similar al de éste . El rango de entrada es 0-5v para el ejemplo que proporcioné, pero usted podría escalar fácilmente su entrada a 5v máx. Usando un divisor de voltaje. El circuito es bastante robusto y relativamente fácil de implementar y se parece a esto: 
Mi solución preferida para entradas de voltaje que manejan bucles de corriente de 4-20 mA es el XTR117 . Es trivial de implementar, y se especifica precisamente para el rango de entrada de 24 voltios en la pregunta. Funciona desde 7,5 voltios hasta 40 voltios, y la señal de entrada a escala completa es igual a la Vcc utilizada.
Una resistencia de entrada, un transistor, y eso es todo: Solo 2 componentes externos . La fuente de voltaje de suministro puede estar en el extremo receptor, por lo que el dispositivo remoto ni siquiera necesita una fuente de alimentación local.
El ancho de banda de la señal, a 380 KHz, es más que suficiente para la entrada de cambio lento que implica la pregunta.
Una ventaja adicional para los dispositivos remotos es la salida del regulador de 5 voltios y 12 mA, que a menudo es suficiente para algunos circuitos lógicos básicos o un indicador LED, ahorrando en el recuento de piezas en el tablero remoto.
IIRC esta parte, o algún reemplazo directo, solía estar disponible también como paquete DIP, y esa versión era mucho mejor para descargar calor que la versión MSOP, por lo tanto, mucho mejor en un entorno industrial severo. Lamentablemente, el DIP ya no parece estar disponible.
Consideraría hacerlo de esta manera.
Este circuito (abajo) toma un voltaje de entrada Vin y con los valores mostrados produce una fuente de corriente de alto cumplimiento de Vin / 100. Para 20mA a la carga, Vin debe ser 2V. Para 4mA a la carga, Vin debe ser 0.4V.
Acontinuaciónseasignalaentradade0a24Va0.4Va2V.Loharíareduciendolaentradade0->24Va0->5Vyagregando1.25V(enserieconlaseñalreducida)atravésdeunreguladordederivaciónenseriecomoelREF1112:-
Etapas: -
Esto alimenta el circuito superior.
Formas alternativas Podría agregar 6V a la entrada 0-24v produciendo 6V-30V, luego divida el voltaje entre 15 para obtener 0.4V a 2V. Use un TL431 para hacer un voltaje de derivación de 6V y aplíquelo en serie con el voltaje de entrada. Sin embargo, esto requiere un voltaje de entrada que proviene de una baja impedancia.
Si se requiere un hundimiento de corriente, con referencia al diagrama superior, solo se requiere la primera etapa: es un sumidero de corriente y su resistencia de emisor puede ser de 100 ohmios.
Disipación de calor Una corriente de salida de 20 mA puede calentar las cosas y si el riel de suministro positivo para la fuente / sumidero de corriente es alto (por ejemplo, 15 V), la desviación de potencia en el FET de salida podría ser de 250 mW en una carga de baja impedancia. el cobre de un PCB.
Combinando tecnologías de la era espacial y de la edad de piedra: 1) ATtiny85 2) potenciómetro digital SPI 3) Regulador lineal ajustable con potenciómetro entre salida y ADJ, como un LM350 4) Unos pocos resistores de ajuste y condensadores de desacoplamiento 5) Su fuente de corriente está en el terminal ADJ, y estará en un voltaje máximo (Vdrop + Vadj) por debajo del voltaje de entrada.
Haga que la muestra de ATtiny el voltaje de entrada a través de un divisor resistivo. Esto se puede hacer a una velocidad de 10 kHz o superior. Realice los datos de control de salida Attiny al potenciómetro digital para controlar la resistencia de realimentación.
Si usa un regulador con una referencia de 1.25 V, la resistencia a 4 mA sería (1.25 / 0.004) == 312.5 Ohmios. A 20 mA, tiene (1.25 / 0.020) == 62.5 Ohms. AD5254 o AD8403 funcionaría; es una parte de 1kOhm que puede agrupar en 4 direcciones para obtener un rango de 250 Ohm; agregue una resistencia de 62.5 ohmios y cubra perfectamente todo el rango.
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