Opamp Voltage Doubler Unstable (después de la operación extendida)

Supongo que su 12V también está suministrando energía del transductor E-P (y quizás otras cosas) y es por eso que el regulador se está calentando. Debe utilizar el disipador de calor para que la temperatura de la carcasa sea razonable si desea un funcionamiento confiable, o utilice un regulador de conmutación. Los números exactos dependen de su rango de ambiente y la confiabilidad deseada, pero suena "imprevisible" suena como si supera el rango de 60-70 ° C que me gustaría ver para aplicaciones de uso general.

La 'fluctuación' en la salida del amplificador operacional podría ser causada por oscilaciones. El LM324 es bastante robusto con pequeñas cargas capacitivas (como las que puede causar el cable al transductor), especialmente para ganancia > 1, pero todavía puede estar teniendo problemas. Sugiero este tipo de circuito de salida:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

El filtro de entrada R4 / C2 mantiene las frecuencias altas fuera de la entrada y hace coincidir las impedancias que se ven fuera de las entradas del amplificador operacional para minimizar el efecto de la corriente de polarización relativamente grande en el LM324. La resistencia R1 aísla la carga capacitiva en la salida de la impedancia de salida interna del amplificador operacional. C1 forma un circuito cerrado para que la CA estabilice el amplificador operacional. La retroalimentación (R2 / R3) se toma directamente de la salida, de modo que R1 no afecta la tensión de salida cuando se obtiene la corriente (tenga en cuenta que cuando la corriente se hunde, el amplificador operacional no puede acercarse al riel negativo cuando se hunde más de 50 uA, aproximadamente. por lo que la salida de 0 V no se puede acercar incluso sin R1). En la mayoría de los casos, la entrada de su transductor parece una resistencia de 0 V, por lo que no es un problema.

D1 y D2 conducen transitorios a la fuente de alimentación, lo que evita que U1 sufra daños por ESD. R4 / C2 y D1 / D2 son opcionales en cuanto a su problema inmediato, R1 y C1 hacen el trabajo. Recomiendo encarecidamente que también controle la temperatura del regulador.

Su circuito debería funcionar, pero hay algunas cosas que debe verificar:

Primero: ¿Por qué su regulador se está calentando? Su OpAmp tiene una corriente de suministro de 3 mA y la corriente en su regulador neumático debe ser inferior a 2 mA. Incluso con su regulador cayendo 12V a una corriente de 10 mA en el peor de los casos, que solo genera 0.12 vatios de potencia disipada en el regulador. No debería calentarse por esto.

¿Estás conduciendo alguna otra cosa con él?

Si no, verifique por qué tiene una corriente más alta de lo esperado. Es probable que encuentre al culpable si sigue este camino.

Si está manejando otras cosas con el regulador, pruebe un regulador dedicado para el OpAmp para ver si las otras cargas influyen en el suministro. Has mencionado un regulador neumático. ¿Es esta una carga inductiva, por ej. un motor de algun tipo? Si es así, la inductancia puede hacer algunos cambios bruscos de voltaje cuando se cambia debido al retroceso inductivo. Esto podría ser suficiente para matar el OpAmp a lo largo del tiempo debido a los picos de alto voltaje de suministro. Es posible que se necesite un diodo reforzado para suprimir estos picos de voltaje.

Segundo: ¿A qué distancia del regulador de presión está el regulador neumático? Si lo tiene conectado con un cable largo, puede tener una carga capacitiva alta en la salida de su OpAmp. Esto puede conducir a inestabilidades de todo tipo.

También los cables largos son excelentes para captar electricidad estática y pueden destruir su OpAmp a través de picos de ESD en la salida.

Puede prevenir la mayoría de estos problemas agregando una resistencia en serie con la salida. Un simple controlador de transistores que aísla la salida OpAmp del cable largo también puede ayudar.

Estoy adivinando, pero su descripción me hace pensar que el regulador neumático está requiriendo mucha más corriente de lo que piensa. Baso esto en usted diciendo que su regulador 7812 está funcionando tan bien.

Un par de cosas:

1) No necesitas el regulador. El LM324 es bueno para una tensión de alimentación máxima de 34 (36?) Vcc.

2) Agregue un seguidor de emisor a la salida del amplificador operacional. Me sentiría tentado a usar un transistor físicamente grande solo por problemas de disipación. NPN, paquete TO-220, ganancia (Hfe) de al menos 100. El colector va a + 24V, la base proviene de la salida del amplificador operacional, el emisor alimenta el regulador neumático y el extremo derecho de R34. Tenga en cuenta que el transistor está dentro del bucle de realimentación y no introduce ningún error.

Pregunta: ¿es su regulador un dispositivo de entrada de voltaje o entrada de corriente? Mi empresa fabrica tarjetas de interfaz como esta para una variedad de actuadores diferentes y con los que trabajamos son todos los dispositivos de entrada de corriente. Los conducimos con una señal PWM de baja frecuencia donde la corriente de salida es proporcional a la entrada de control. Esto elimina los efectos de la temperatura en la bobina solenoide del actuador y la vibración que produce el PWM de baja frecuencia reduce la estabilidad en el actuador.