¿Cómo manejar una carga que consume 1 A con un voltaje sinusoidal?

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Como un proyecto de hobby, estoy tratando de conducir una pequeña carga RL que debería consumir aproximadamente 1A pp utilizando un voltaje sinusoidal que sale de una serie de etapas de amplificador operacional. La señal debe aplicarse directamente a la carga. ¿Cómo puedo hacer eso?

Con BJT es bastante fácil hacerlo cuando se usa una unidad de voltaje de CC y una salida como la siguiente:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

El esquema es solo para referencia, para mostrarle el controlador simple que he estado usando para las cargas de CC. En el caso de esta pregunta, también puede colocar la carga con una fuente de corriente constante en 1A.

Sin embargo, supongamos que mi señal es una onda sinusoidal de 1 V pp que proviene de un amplificador operacional. El amplificador operacional no puede suministrar 1A y el transistor estará bajo tensión con una corriente de 0.3 Vce y 1A pp. Sin embargo, este "problema" se puede resolver eligiendo un transistor que pueda manejar 400 mW y una corriente de colector máxima de 1.5 A. El mayor problema es que este circuito reproducirá solo la mitad positiva de la onda sinusoidal de conducción, ya que la carga está conectada a tierra.

Una posible solución es cambiar la tensión de tierra a -1V, pero esa solución tiene dos desventajas principales:

  1. Durante la parte superior de la onda sinusoidal, el voltaje a través de la carga se convierte en un dibujo de 2 V que no es aceptable.
  2. La carga consume más corriente, lo que hace que el transistor disipe aún más energía y probablemente exceda las capacidades máximas.

¿Qué otras opciones simples tengo? Tal vez utilizando n mosfets de canal?

EDITAR: La frecuencia de la señal de onda sinusoidal está en el rango de 10 a 50 Hz.

    
pregunta mickkk

2 respuestas

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Puede utilizar un amplificador operacional y transistores de potencia en una configuración push-pull, emisor-seguidor para obtener lo que desea: -

No hay necesidad de sesgar los transistores (para evitar la distorsión cruzada) porque, a frecuencias tan bajas de funcionamiento, la retroalimentación negativa general empujará rápidamente cada transistor a través de esa región.

Y, si sabes que el máximo | pico | el voltaje en la carga es (digamos) 2 voltios, los rieles de +/- 12V a los transistores se pueden dejar caer a (digamos) +/- 3.3 voltios o incluso un tono más bajo. Esto reducirá significativamente la disipación de energía en los transistores de salida.

    
respondido por el Andy aka
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Tenga en cuenta que 1 amp ya no es una cantidad de corriente imposible o incluso poco común para los OP-AMP diseñados específicamente para ese propósito. En una búsqueda rápida encontré un par de amplificadores operacionales buenos para la salida de 2Amps, uno es una Tecnología Lineal LT210 y otro por TI , un OPA569 . Sospecho que todas estas opciones serán más costosas que un agregado en un búfer hecho a partir de BJT como ya se ha sugerido, pero si se trata de un negocio único, debería poder probar un par. Y, por supuesto, incluso a un precio más alto, una solución de chip único podría ser mejor si el espacio de la placa es reducido.

    
respondido por el Randy

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