¿Este circuito es lineal o no?

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Diseñé un circuito de fuente de corriente para controlar los LED. Este circuito funciona bien y suministra una constante de 2.5A. Me pregunto si este circuito es lineal o no.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

1-) Si este circuito es lineal;

V LOAD = 9VDC y V in = 16VDC y V DS-M1 = 6VDC. El poder disipado por el MOSFET sería como: P = 6 * 2.5 = > 15W Rth = 62 ° C / W, por lo que la temperatura del MOSFET debería aumentar en 62.5 * 15 = 938 ° C, pero solo aumentó en 50 ° C. Así que creo que este circuito no es lineal.

También alcancé el voltaje de la compuerta usando un osciloscopio y hay una conmutación:

2-) Si este circuito no es lineal;

Si este circuito no es lineal, I in y I out no deberían ser iguales, pero son totalmente iguales.

¿Estoy equivocado? ¿Cómo podemos caracterizar este circuito?

    
pregunta wooz

2 respuestas

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\ $ R _ {\ theta JA} \ $ es una pequeña parte de la historia. La parte principal de la historia es \ $ R _ {\ theta JC} \ $ (a 1.5 ° C / W), porque esta es la resistencia térmica de la unión a la caja y se agrega a la resistencia térmica del disipador para dar la más baja ( normalmente) camino para el calor.

Entonces, si la resistencia térmica del disipador térmico es (digamos) 6 ° C / W, entonces la resistencia térmica total que importa es 7.5 ° C / W (más la cifra típica de 0.5 ° C / W para la interfaz entre el transistor caja y disipador de calor). Un total de alrededor de 8 ° C / W.

Por lo tanto, 17.5 vatios calentarían la unión en 140 ° C adicionales para un disipador térmico de 6 ° C / W. En un ambiente de 25 ° C, esto significa una temperatura de unión de 165 ° C y muy cerca del límite de 175 ° C para el dispositivo.

También debe asegurarse de que el ambiente local no aumente debido a este flujo de calor. Podría aumentar fácilmente otros 20 ° C si el calor no se elimina de manera efectiva. Por lo tanto, ahora podría estar en el lado equivocado de la especificación y debería esperar problemas si el disipador térmico es de solo 6 ° C / W.

Dado que solo vio un aumento de temperatura de 50 ° C, sospecho que está utilizando un disipador térmico con una resistencia térmica mucho menor de lo que supongo.

  

También alcancé el voltaje de la compuerta usando un osciloscopio y hay un   cambio.

Tienes un condensador de 2 µF en la salida del amplificador operacional, y esto altera de forma masiva la ganancia de bucle abierto de esa parte. Básicamente, toma varios pasos para convertirse en un oscilador debido al cambio de fase adicional (casi) de 90 grados que ha agregado debido al capacitor de 2 µF y la resistencia de salida del amplificador operacional de varios ohmios. No hagas esto.

También está utilizando un LM211 y esa parte es un comparador; no se garantiza que sean estables con retroalimentación negativa, por lo que este es otro problema. Tienes algunos problemas aquí.

    
respondido por el Andy aka
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No hay conexión entre "el circuito es lineal" y \ $ P = (V_ {in} -V_ {out}) * I \ $. Su circuito no es lineal porque tiene componentes no lineales: un MOSFET, algunos LED y un comparador.

Además, ignorando pequeñas pérdidas en las resistencias, su circuito tiene un contorno único por lo que \ $ I_ {in} \ $ será el mismo que \ $ I_ {out} \ $ sin importar qué.

    
respondido por el Dmitry Grigoryev

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