retroalimentación de protección del circuito

A pesar de varias solicitudes de requisitos detallados, no se ha recibido lo suficiente, y se ha solicitado "Lo que estoy buscando es información sobre el circuito en sí, adición de condensadores de desacoplamiento, problemas de adaptación de impedancia, problemas de sincronización, etc. no los propios modelos ". Bueno, haré lo mejor que pueda. Qué requisitos se conocen son

  

Protección contra ESD proporcionada por un IC de un canal

     

-pase el filtro de paso para eliminar el ruido por encima de 4.5Khz

     

-pmos para proteger contra polaridad inversa

     

-crowbar para protección contra sobretensiones

     

-sensor de corriente que está conectado a un uC (idealmente, me gustaría que el amplificador operacional funcione con la entrada de la PSU en el rango de 3.3 a 16 v)

     

El voltaje máximo es de 16V y el mínimo de votlage es de 3.3V.

Así que vamos a ir paso a paso.

Protección ESD. Dado que las partes del esquema no son necesariamente lo que se utilizará, esto es un poco complicado, pero sigamos con el esquema y especifiquemos un TPD1E10B09. La hoja de datos está aquí enlace . El problema más obvio es que actúa como un generador de 12 voltios bilateral, como se muestra en la Fig. 5. Ya que este es un paquete 0402, será destruido por cualquier tipo de entrada por encima de 12 voltios. 16 voltios no es una opción.

Filtro de paso bajo. Este es un filtro pi con dos tapas de 47 uF y un inductor de 27 uH (resistencia del inductor no especificada). Como se puede asumir que la entrada de la fuente de alimentación tiene una resistencia muy baja (es una salida de la fuente de alimentación), el primer condensador es esencialmente irrelevante. De hecho, el filtro L resultante se despega después de aproximadamente 4,5 kHz. Sin embargo, su respuesta parece     Ynoesloquerecomendaríaparadeshacersedelruido.Esoesunagananciademásde1000a4.2kHz.Elpicopuedeeliminarseagregandounaresistenciade1ohmioenserieconelinductor.

Palanca.Estoutilizaun1N750zeneryunC233SCR.Elzenertieneunvoltajederodillaenelrangode4.5a4.9voltios,ylaSCRestágarantizadaparadispararconunvoltajedecompuertade1.5voltiosy9mA.Elresultadoesunvoltajedepalancadehasta6,4voltios.Siestoesadecuadoparaprotegerlapcb,bien.Sinembargo,sinconocerlascaracterísticasdelafuentedealimentaciónqueproporcionalaalimentaciónalaentradadelaPSU,noestáclaroquépasaráconelinductorde27uHsiseactivalapalanca.Elhumoylallamasonunaposibilidadreal.ETA-Estoestámal.Elfusibleprotegeráelinductor.Losiento.

ProteccióncontrapolarizacióninversadePMOS.SeutilizaunMOSFETtipop.Nuevamente,nohayningunaindicacióndequéMOSFETseusarárealmente,ylaunidadesquemáticaesclaramenteinadecuada,porloqueasumamosalgocomounIRF9530.Conunacargade3.3ohmios(permitiendo1ampaunasalidade3.3voltios,elcircuitosesimulóparaunaentradade0-5voltios:   El verde es de entrada, el marrón es de salida. Una entrada de 3.3 voltios solo producirá una salida de 1.4 voltios, por lo que quizás sea necesario un replanteamiento.

Sensor de corriente. Más tarde se especificó que la salida del monitor actual debería estar en el rango de 0 a 3,3 voltios, pero no se especificó el nivel de corriente máximo. El circuito esquemático muestra un amplificador de voltaje con una ganancia de 7. 3.3 voltios / 7 es igual a .47 voltios. La resistencia que obviamente se pretende que sea la resistencia de detección tiene un valor de .47 ohmios, lo que lleva a la conclusión de que el rango de detección de corriente deseado es de 0 a 1 amperio. El circuito esquemático simplemente no mide la corriente, por lo que se ofrece lo siguiente

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Este es un amplificador de diferencia estándar con una ganancia de 7, en línea con el original. El amplificador operacional es alimentado por la entrada de la PSU, con un filtro de potencia de 10 ohmios / 10 uF. Si bien se puede conseguir un amplificador operacional apropiado, estoy seguro de que hay algunas cosas que recordar. El opamp no necesita ser riel a riel en la entrada. La fuente de alimentación, debido a la abrazadera de ESD, no superará los 12 voltios.

Sin embargo, no puedo recomendar este circuito. La resistencia de detección de 0.47 ohmios caerá .47 voltios cuando la corriente sea de un amperio. Agregando esto a la caída en la sección de PMOS, la caída de 1 voltio producida por la resistencia de amortiguación en el filtro de paso bajo y la caída no especificada en el fusible, una corriente a gran escala producirá una gran cantidad de caída de voltaje. (Hablando de fusibles, un fusible Littlefuse serie 208 2AG clasificado a 1 amperio tiene una resistencia al frío de 0.103 ohmios). Un mejor enfoque sería utilizar una resistencia sensorial más pequeña y una ganancia mayor en el amplificador diferencial.

Para resumir, tengo dudas sobre cada parte del circuito.

  

también funciona bien después de la simulación.

Bueno, no. Su amplificador operacional está configurado como una ganancia de no inversión de 7. Sus entradas (patillas 5 y 6) tienen, de acuerdo con su último esquema, 2.5 y .5 voltios. ¿Esto no te dice que tienes un problema? Para una operación que funciona normalmente, la diferencia entre las entradas será de microvoltios.

Su simulación parece estar usando una entrada de 3.3 voltios, a juzgar por el nivel de 2.49 voltios que aparece después de las caídas de voltaje resultantes del PMOS, el inductor y el fusible. ¿Por qué cree que una salida de ADC de 3.8 voltios es apropiada?

Su R11 se carga como una carga. ¿Esto significa que vas a tener todos estos problemas para conducir una carga de 1k?

Por favor comience desde el principio. Díganos cuál es su carga esperada y qué espera medir (voltaje o corriente). Díganos qué rango de voltaje necesita para conducir su ADC.

Tal como está, por ejemplo, si la salida de su PSU genera una carga de 1 amperio, su transistor PMOS disipará 30 vatios, a medida que se vaporiza.

Como otro problema, el OP471 es un buen amplificador operacional. Lo he usado a menudo. Ni siquiera se adapta remotamente a la operación de suministro único a 3.3 voltios. Está destinado a +/- 15 voltios, con +/- 5 como mínimo.