opamp calentamiento en fuente de corriente controlada por voltaje

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Bueno, tengo un problema grave con el calor en mi circuito. Estaba tratando de construir una fuente de corriente controlada por voltaje. Todo salió bien en el proceso de construcción. Pero cuando enciendo la fuente de alimentación, el TIP122 se calienta mucho y también lo hace el IRF820. Sé que estos tipos tienden a calentarse cuando disipan una cantidad considerable de energía, sin embargo, mi circuito solo intenta entregar algunos cientos de mA. Y el principal problema: el TDA2822 se está poniendo muy caliente. Más calientes que todos los transistores juntos. Aunque toda esa energía térmica disipada, los circuitos funcionan bastante bien TBH.

Cualquier ayuda es apreciada! Saludos.

    
pregunta KawaungaXDG

2 respuestas

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El IRF820 no es adecuado para esta aplicación; elija un MOSFET de nivel lógico con un Rds bajo (activado). Su corriente de salida dependerá del valor de Rds (encendido) + R1, por lo que si se mantiene con este circuito, es probable que desee que Rds (encendido) sea extremadamente bajo en comparación con los 10 ohmios.

Como el IRF820 puede no encenderse por completo, puede calentarse.

El TIP122 se calentará cuando el circuito esté disminuyendo una gran cantidad de voltaje a alta corriente, eso es solo el cálculo de la situación. El peor de los casos es de 5 V (0,5 A si el MOSFET tenía una resistencia muy baja) en un corto, o 3.5 vatios, lo que requerirá un disipador térmico de algún tipo.

Finalmente, la corriente de salida del amplificador puede ser grande si la carga se abre, lo que hará que el amplificador operacional agregue calor en serie 1K con la base.

La resistencia también disipará otro caso peor de 2.5W, y eso tenderá a calentar los componentes cercanos (el total de 2.5W + 3.5W = 6W que corresponde a 0.5A y 12V.

En lugar de agregar el MOSFET de potencia como lo hizo usted, tiendo a considerar cambiar la entrada a un amplificador operacional de un solo suministro más preciso mediante un interruptor analógico CMOS. Entonces solo tienes la resistencia de 10 ohmios a tierra. El amplificador que está utilizando no está realmente especificado para aplicaciones de CC.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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1) El amplificador de potencia es propenso a las oscilaciones de alta frecuencia que pueden mejorarse con la carga del amortiguador de 4.7 ohmios 0.1 uF como se muestra en la mayoría de los amplificadores de potencia de audio, incluido esto. (que has descuidado)

2) El MOSFET no se ajusta a esta aplicación. Está clasificado para corriente baja y RdsOn de 3 ohmios en Vgs = 10, pero si solo suministra un par de voltios menos que Vcc = 5 V de tensión, entonces podría ser > > 10 ohmios y no tienen un Vds bajo cuando está habilitado. Recuerda esto. Si se asigna el "umbral" de MgsFET Vgs, use al menos 3 veces el umbral máximo de Vgs (th). no 3 ~ 4V para Vgs (th) = 2 a 4V.

3) TIP122 Darlington tiene una ganancia bastante alta que disminuye cuando se satura, pero Vce (sat) comienza a 1 V y aumenta a 1,2 a unos 00 'mA. y luego solo necesita < 1mA de corriente base para que pueda manejar esto sin un Power Amp (U1) usando solo 12V en un Op Amp y 12V en el interruptor MOSFET.

Dicho esto, el FET debe ser muy inferior a 10 ohmios para R sense, si desea un control de precisión de corriente. Tales como 100 mohms. Luego, toda la energía perdida por la caída de voltaje en el FET se agregará a la caída de voltaje en el TIP122, que naturalmente aumenta su temperatura a menos que diseñe un disipador de calor. Ley básica de Ohm Pd = VI del voltaje de caída y la corriente seleccionada.

Puede eliminar fácilmente el FET insertando una serie grande R > 1 K del limpiador de olla, luego cambie Gnd a Vin (-) para desactivar la corriente.

p.s.

Olvidé mencionar en un sumidero VC-CC estándar o una carga activa, puede usar un sentido de corriente R de solo 1 / 2W (reducido en un 50%) al elegir un Vdrop a la corriente máxima de I ^ 2 * R = 250mW. Por lo tanto, si la corriente máxima es de 0.5A, entonces R = 0.25W / 0.5 ^ 2 = 1 ohm.

Por lo tanto, el valor máximo de Vref en tu bote es ahora de solo 0.5V para coincidir con 0.5 A * 1 ohm. Entonces, agrega una serie fija R al pot en V + para reducir el rango de control. Ahora elimina el FET y desactiva como se indicó anteriormente utilizando un interruptor para conectar a tierra en Vin (+) a tierra.

Los IC utilizan este enfoque, pero usan un Vref estándar de 75 mV a 100mV para una menor disipación de energía en lugar de una caída de 500mV. Entonces, toda la caída de voltaje está en su bajo RETOn FET o Darlington.

Luego, si está eligiendo corrientes grandes como muchos amperios, entonces utiliza una carga ficticia como una bombilla halógena con una potencia mucho mayor para disipar la mayor parte del calor, ya que estos tienden a ser sumideros de corriente constante en los 25 ° C. Rango de 500'C con un gran coeficiente de PTC, pero aún así utilice el ajuste anterior para ajustar y regular el CC con un emisor o una resistencia de detección de drenaje en miliohms.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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