Análisis en un circuito amplificador de control de motor

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Tengo el esquema que se muestra en la siguiente imagen:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

E hice el siguiente análisis:

  • el opamp actúa como un seguidor de voltaje, por lo que cuando \ $ V_ {in} \ $ se encuentra entre \ $ 0 \ $ volts y \ $ 10 \ $ volts, la salida del opamp solo puede ser tan alta como el voltaje al que aplico el positivo \ $ V _ + \ $ del opamp;
  • $$ R_1 = \ beta_ {min / T2} \ cdot \ frac {V_b-V _ ++ (V_ {sat} -V_ {be / T1})} {I_ {motor max}} $$ Donde \ $ \ beta_ {min} \ $ es el mínimo de la ganancia actual del transistor \ $ T_2 \ $, \ $ V_b \ $ es el voltaje de la fuente de voltaje externo, \ $ V _ + \ $ es el voltaje positivo en la pantalla riel, \ $ V_ {sat} \ $ es el voltaje de saturación de \ $ T_1 \ $, \ $ V_ {be / T1} \ $ es el voltaje del emisor de base de \ $ T_1 \ $ y \ $ I_ {motor máx. } \ $ es la corriente máxima del motor.
  • $$ R_2 = \ frac {V _ + - V_ {be / T1} -V_ {be / T2}} {I_ {motor max}} $$
  

Pregunta: ¿Son mis fórmulas para encontrar \ $ R_1 \ $ y \ $ R_2 \ $ correctas?

    
pregunta asd

2 respuestas

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El opamp, T1 y T2 son seguidores de voltaje y, debido a la retroalimentación negativa y la ganancia masiva de bucle abierto del opamp, el voltaje en R2 es igual a Vin. No hay necesidad de profundizar en el álgebra para resolver esto. Esto significa que la corriente en el motor es Vin / R2.

No es necesario siquiera considerar cuál es el Vbe de cada transistor. La salida operativa genera suficiente voltaje para superar las caídas de voltaje Vbe y mantener el equilibrio en sus entradas. Por supuesto, para que esto funcione, la tensión de alimentación positiva óptima debe ser típicamente de 2 a 4 voltios más alta que el valor máximo para Vin.

Si deseaba ser un poco más preciso acerca de las cosas, la siguiente consideración es que la corriente a través de R2 es en realidad la corriente del motor más la corriente base y, si la versión beta de T2 es baja, tendrá un error significativo en el simple análisis. Normalmente, puede esperar menos de un 5% de error pero, a medida que sube Vin, esto puede aumentar a un 10% a medida que la beta baja a 10.

    
respondido por el Andy aka
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Su diseño es sub-óptimo. El R1 se calentará más que el motor. Todas las ecuaciones son NG.

El diseño adecuado debe medir la corriente en una derivación de 50 mV usando Max. corriente de V + / {DCR (bobina) + RdsOn FET (s)} = Imax utilizando un “diseño de puente FET” para controlar la aceleración y la corriente de frenado que pueden ser de hasta 10 veces la corriente nominal del motor. PWM es una forma más efectiva y eficiente (fresca) de impulsar motores.

Luego, se utilizan 2 pares MOSFET de medio puente para el control bidireccional. Las "imágenes" de Google tienen muchos ejemplos.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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