Diseño de fuente de corriente constante de CA

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Quiero proporcionar una corriente bastante constante (por ejemplo, 10 mA RMS, pico 20 mA, de 60 Hz CA, usando una fuente de 120 V) a una carga de resistencia altamente variable. No tiene que ser súper limpio ni preciso, pero debe poder ajustarse en unos pocos ciclos y nunca alejarse más del 100% del nivel de corriente establecido.

La carga contemplada es un reactor químico electrolítico. Será mucho más fácil decirlo una vez que pueda suministrar algo de corriente a través de los reactivos reales, pero lo mejor que podemos suponer ahora es que la resistencia puede variar de un solo dígito a miles de ohmios, dependiendo de todo tipo de cosas (temperatura, fase de reactivo, etc.) .). Así que querré elegir una corriente y poder mantenerla relativamente constante ya que todos los demás parámetros internos y externos varían.

¿Qué componentes o circuitos pueden lograr esto?

    
pregunta feetwet

2 respuestas

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La forma más sencilla de crear una fuente de corriente constante de CA activa toma solo 4 partes:

  • Un puente rectificador adecuadamente calificado (600PIV, 1A funciona)
  • Una resistencia adecuada (tendrás que probar varios valores)
  • Un MOSFET de reducción de HV como el IXTH20N50D
  • Y un poco de disipación: el FET disipa un poco de poder

Teoría de operación: Esta es su fuente de corriente constante estándar de JFET, simplemente más grande gracias al MOSFET de agotamiento de energía. La operación de CA se proporciona conectándola a los terminales de CC de un puente rectificador. (RL es una carga de muestra: cualquier carga que desee se conecta en serie, el circuito es insensible a la posición de carga y la polaridad).

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
respondido por el ThreePhaseEel
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Una fuente de corriente constante de CC

Esta respuesta se basa en una simple configuración de corriente constante DC del amplificador operacional.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Figura 1. Amplificador de corriente constante de CC.

  • Establezca el limpiador en VR1 para dar 2 V.
  • La salida OA1 aumentará rápidamente, activando Q1, lo que hará que la corriente fluya a través de la carga, Q1 y R1.
  • Cuando el voltaje en R1 se eleva a 2 V, el circuito se estabilizará.
  • En este punto, la corriente a través de R1 = 2/100 = 20 mA, por lo que hemos creado una fuente de corriente variable y la tensión de control proporciona 10 mA / V en la salida.
  • En la práctica, R1 mide tanto la corriente de carga como la corriente de base, por lo que hay un pequeño error.

Una fuente de corriente constante de CA

10 mA a 120 V es solo 1.2 W. Un amplificador de audio debería poder conducir un transformador para lograr lo que necesita.

simular este circuito

Figura 2. Inversor de corriente constante.

Esto es solo un boceto aproximado pero puede ponerte en camino.

  • XFMR1 proporciona una onda sinusoidal de 6 Vrms al chip del amplificador de potencia conectado como un búfer de ganancia unitaria.
  • La salida del amplificador de potencia impulsa un transformador elevador.
  • R3 en la salida completa el circuito de realimentación del amplificador. Con 600R shunt, se generarán 6 Vrms a 10 mA.
  • Probablemente sería una buena idea agregar protección contra sobretensiones / picos en el circuito de retroalimentación en caso de transitorios del transformador. Una resistencia de 1k y un par de diodos en cada riel de alimentación podrían hacer el truco.
  • R2 pretende limitar la corriente en el amplificador en caso de que XFMR1 se encienda antes del amplificador.

Los comentarios sobre estabilidad, etc., son bienvenidos.

Circuito completo

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Figura 3. Circuito completo (no probado).

  • XFMR1 actualizado a 12 V para alimentar el resto del circuito usando D1, C1, D2, C2. No se requiere regulación de voltaje ya que no estamos demasiado preocupados por el ruido.
  • R2, VR1 forman una referencia de voltaje ajustable entre 0 y 6 V rms. C3 ayuda a eliminar cualquier ruido de alta frecuencia de XFMR1, ya que esto puede causar problemas con XFMR2 y el circuito de retroalimentación.
  • Tenga en cuenta la convención 'punto' en el transformador de salida. No tendrá puntos en su transformador, por lo que tendrá que invertir la polaridad.

Busca un amplificador operacional de alta potencia para hacer el trabajo.

Fuente de corriente constante de CA de bajo voltaje

Esta sección es para ayudar a comprender el circuito de retroalimentación.

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Figura 4. Fuente de corriente constante de CA simple, sin transformador.

El circuito que se muestra en la Figura 4 deja de lado todos, excepto los componentes esenciales para el suministro variable de CA CC.

    
respondido por el Transistor

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