Fuente limitante actual usando opamp

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Quería saber si estoy pensando correctamente.

La idea de la limitación de corriente es forzar al operador a que emita el voltaje correcto para controlar el MOSFET. Por lo tanto, la tensión máxima posible es de alrededor de 12v.

La idea es tener una retroalimentación negativa a un cierto voltaje y tener una retroalimentación positiva ante una resistencia sensorial.

Por ejemplo, en el siguiente ejemplo, quería limitar la carga a 3A con una resistencia de 0.1 Ohm.

En 3A, el voltaje disminuido por la resistencia de detección debe ser de 0.3v. Teniendo esto en cuenta, podemos calcular el divisor de voltaje para la retroalimentación positiva.

Si R1 es 100K y queremos obtener 0.3v en la entrada positiva, entonces debemos bajar 11.7V a través de R1. Lo que dejará 0.000117A hasta R1. Con esto en mente, podemos calcular R2 con:

V = IR
0.3V = 0.000117A * R
2564 Ohm

Con eso, sin importar qué carga esté presente, el voltaje detectado en la retroalimentación positiva nunca será mayor que el de la retroalimentación negativa. Lo que a cambio limita la corriente.

También, R2 podría ser un potenciómetro para regular el límite de corriente o todo el divisor de voltaje podría ser reemplazado por una entrada PWM.

Una última cosa, en mi simulación es como que funciona y creo que probablemente podría construirlo para probarlo, pero hay una cosa de la que todavía no estoy seguro. Por algunas razones, traté de revertir los comentarios +/- y todavía funciona. Por esa razón, no estoy seguro si la polaridad del opamp realmente importa o si realmente depende de la especificación del amplificador operacional.

Por lo que entiendo, el amplificador operacional intenta hacer que ambas entradas sean iguales cambiando su salida. En este caso, solo la entrada positiva es activada por el opamp mientras que la entrada negativa es fija. Pero supongo que mi suposición aquí es errónea y el orden realmente importa.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    

1 respuesta

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Su circuito no está muy claro, así que permítame limpiarlo un poco para que podamos ver mejor lo que está pasando:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Para aprender a dibujar esquemas más claros, lee esta pregunta

Si el circuito funciona en el modo en el que funciona la realimentación, entonces efectivamente controlará el PMOS de modo que habrá 300 mV a través de R4 y luego el circuito limitará la corriente a 3 A. Esto sucede si la resistencia de carga es pequeña suficiente (como 3.6 ohmios o menos).

Si la carga tiene una impedancia más alta, la respuesta es no positiva como mencionas en tu pregunta. No hay comentarios de trabajo en esa situación.

Lo que sucede en su lugar es que partes del circuito alcanzan su valor límite . Por ejemplo, si la impedancia de carga es de 100 ohmios según se dibuja, no puede haber más de 120 mA fluyendo. Entonces a través de R4 habrá menos de 12 mV. La salida del opamp estará entonces en el valor más bajo que el opamp puede administrar y ese es el riel de suministro negativo, por lo tanto, 0 V (cero voltios). Eso significa que el PMOS tiene un Vgs muy grande y se abrirá completamente, por lo que habrá cerca de 12 V en toda la carga.

Hay algunas trampas con este circuito, ya que las entradas del opamp necesitan poder operar a un voltaje muy bajo, no todas las opamps pueden hacer eso.

Otro problema podría ser la estabilidad, cuando el circuito está en la regulación actual, el bucle no es tan sencillo como el PMOS, la carga y el R4 son parte del bucle.

Intenté revertir los comentarios +/- y todavía funciona

Defina "todavía funciona" porque la regulación actual no puede funcionar de manera que también se apagará el PMOS. Lo que podría ser el problema es que su configuración nunca funcionó correctamente debido a los bajos voltajes de entrada que el operador no puede manejar adecuadamente.

    
respondido por el Bimpelrekkie

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