Fuente de poder controlada constante

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Hay circuitos para voltaje controlado constante y corriente controlada constante como se muestra a continuación:

Fuente de corriente constante controlada por voltaje

Fuentedetensiónconstantecontroladaporvoltaje

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

¿Qué sucede si quisiera crear un circuito que fuera una fuente de alimentación de energía constante controlada por voltaje? Aquí está la idea básica, me pregunto si alguien ha usado un circuito que haga este tipo de cosas, o si hay circuitos que hacen esto. Todavía no he encontrado ninguna. Me gustaría controlar el poder que entra una carga.

simular este circuito

    
pregunta laptop2d

5 respuestas

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Aquí hay un nota de aplicación que puede ser útil. El chip del monitor de potencia es más económico que un multiplicador analógico y permite la conexión a tierra de la carga, lo que es una gran ventaja en muchas aplicaciones.

Como se dice en la nota de la aplicación, el circuito se puede escalar fácilmente y la etapa de salida lineal simple podría reemplazarse con un bloque SMPS.

El circuito controla la potencia de la carga en paralelo con el divisor, por lo que se reduce un poco a altas resistencias de carga, pero aún no está tan mal incluso en el nivel de salida de 100 mW.

Su circuito se ve bien conceptualmente, las preocupaciones incluirían el rango de voltaje de entrada del amplificador de instrumentación y su rechazo en modo común. La estabilidad es lo más probable que cause dolores de cabeza en muchos de estos circuitos.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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Una forma de hacerlo sería usar diodos, ya que tienen propiedades logarítmicas.

También sabemos que \ $ P = V ^ 2 / R \ $, y también sabemos que R será constante (solo una resistencia, ¿no?), entonces podemos normalizar nuestra expresión en estas líneas, \ $ R = 1Ω \ $.

Esto significa que podemos ir más lejos con esta expresión:

$$ \ begin {align} P & = V ^ 2 / 1Ω \\ P & = V ^ 2 \\ \ sqrt P & = V \\ P ^ {1/2} & = V \\ e ^ {\ ln (P ^ {1/2})} & = V \\ e ^ {\ ln (P) / 2} & = V \\ e ^ {(\ ln (1) + \ ln (P)) / 2} & = V \\ \\\ texto {Renombrar variables ..} \\ V_ {out} & = e ^ {(\ ln (1) + \ ln (V_ {ref})) / 2} \ \ end {align} $$

De acuerdo, podemos ir entre \ $ e ^ x \ $ y \ $ \ ln (x) \ $ con diodos, resistencias y amplificadores operacionales. Quiero que esta respuesta sea breve y concisa, por lo que, en lugar de analizar cómo funciona todo , le mostraré el resultado final con voltajes y, con suerte, podrá ver cómo y por qué funciona todo.

Aquíestáel enlace en caso de que quiera perder el tiempo, diga ... cambie el número 3. Simplemente desplácese con el botón del mouse cuando esté sobre el número, o vaya al lado derecho y cambie el control deslizante rojo "Voltaje".

El problema con esta configuración es el hecho de que los diodos deben coincidir, bueno, siempre puedes compensar algo con algunas resistencias ... así que no es imposible , pero puede hacerse puramente en el dominio analógico.

    
respondido por el Harry Svensson
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Ciertamente, es posible diseñar una fuente de alimentación constante, y el esquema que publicaste es uno de los enfoques, discutido por ejemplo aquí

Veo en los comentarios que necesitas > 100Hz de ancho de banda. Dependiendo de la naturaleza de la carga y del rango de potencia de salida, si es ajustable, puede tener algunas dificultades para estabilizar el bucle. Si la carga es resistiva, por ejemplo, hay una función de transferencia altamente no lineal desde la tensión de salida (o corriente) a la variable muestreada, es decir, la potencia de salida. Eso significa que la ganancia del bucle variará según el punto de operación. Sin embargo, el problema no es intratable, especialmente si tiene una carga bien caracterizada y no necesita operar en un amplio rango de potencias de salida.

Otra opción es usar un dispositivo de almacenamiento de energía (es decir, un capacitor o inductor) para entregar pulsos de energía controlados y discretos a una velocidad precisa. Se podría hacer con un capacitor conmutado o inductor conmutado , pero en ambos casos la precisión dependerá de qué tan bien controlados están esos pasivos, así como los voltajes de entrada y salida. Más académico, este tipo de solución.

    
respondido por el user49628
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Ciertamente es posible crear una fuente de alimentación constante, aunque sea más difícil que el voltaje constante o la corriente constante, especialmente para la electrónica analógica. La verdadera pregunta es para qué la quieres.

Para hacer una fuente de energía constante hoy, creo que la forma más fácil es comenzar con un convertidor de dólar. No dijo nada sobre el nivel de regulación o la fluctuación, por lo que un sistema de pulso a pedido funcionaría. El procesador mide el voltaje de salida, la corriente de salida, los multiplica, luego emite un impulso cuando está por debajo del umbral de regulación.

La electrónica es la misma que la de un convertidor Buck normal, a excepción de la detección de corriente de salida. El resto es firmware.

    
respondido por el Olin Lathrop
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La carga de potencia constante que diseñé estaba compuesta de un dc / dc (no recuerdo, probablemente solo uno aislado, pero no importa) que tenía una salida de voltaje constante y luego una etapa de buck, que se cerró en bucle Corriente de la primera dc / dc. Era muy simple y mucho más rápido que 100Hz. Supongo que fue alrededor de un ancho de banda de 3kHz.

    
respondido por el Gregory Kornblum

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