Állandó áramerősségű áramforrás-tervezés
On február 15, 2021 by adminElég állandó áramot akarok biztosítani (mondjuk 10mA RMS, 20mA csúcs, 60Hz AC, 120V-os tápfeszültséget használva) erősen változó ellenállású terhelés. Nem kell, hogy szuper tiszta vagy pontos legyen, de képesnek kell lennie néhány cikluson belüli beállításra, és soha nem térhet el 100% -nál többet a beállított áramszinttől.
A tervezett terhelés elektrolitikus kémiai reaktor Sokkal könnyebb lesz megmondani, ha valamilyen áramot betáplálhatok a tényleges reagenseken keresztül, de a legjobb tipp most az, hogy az ellenállás mindenféle dolgoktól függően (hőmérséklet, reagens fázis, stb.). Tehát áramot akarok választani, és képes leszek ezt viszonylag állandóan tartani, mivel az összes többi belső és külső paraméter változik.
Milyen összetevők vagy áramkörök képesek ezt megvalósítani?
Megjegyzések
- Soha a 100% -nál nagyobb eltévelyedés meglehetősen laza toleranciának tűnik!
- @Neil_UK – Igen, könnyedén kezdem. Csak kíváncsi vagyok az elemi elemekre eset és nem ‘ nem akarták elterelni a figyelmét a jel kondicionálásáról.
- Tehát akkor a 10mA 100% -os toleranciájú példájához 0mA és 20mA között bármi elfogadható?
- Amit leír, elkészítheti hálózati transzformátorral, átalakíthatja a 120 V AC-t nagyon nagy feszültségig (talán 1000 V-ig), nagy teljesítményű ellenállást helyezhet 1000 V-os sorozat az áram 10 mA RMS-re való korlátozására. Igen nyers, veszélyes is, de elméletileg illeszkedhet az Ön által leírtakhoz.
- @Eugene Sh., Daniel Grillo, Tom Carpenter, nidhin, Peter Smith: Miért tartották ezt tisztátalannak r, amikor az összes kiegészítő információ a megjegyzésekben szerepelt, és teljes megoldást nyújtottam, amely úgy tűnik, hogy megfelel az OP ‘ követelményeinek?
Válasz
Az aktív váltakozó áramú állandó áramforrás felépítésének legegyszerűbb módja csak 4 részből áll:
- Egy megfelelő besorolású híd egyenirányító (600PIV, 1A működik)
- Megfelelő ellenállás (több értéket is ki kell próbálni)
- HV lemerítő MOSFET, például a IXTH20N50D
- És egy kis hűtőborda – a FET eláraszt egy csekély erőt
Működési elmélet: Ez a szokásos JFET állandó áramforrás, csak nagyobb az energia lemerülésének köszönhetően a MOSFET. A váltakozó áramú működést egy hidas egyenirányító egyenáramú csatlakozóihoz kell csatlakoztatni. (Az RL mintaterhelés – bármilyen terhelést csak sorba köt, az áramkör érzéketlen a terhelés helyzetére és polaritására.)
szimulálja ezt az áramkört – A CircuitLab
megjegyzések
- az ‘ s szép és egyszerű. Feltételezem, hogy ez négyzetes hullámkimenetet ad, nem pedig szinuszos, mivel ‘ alapvetően egyenáramú állandó áramforrást biztosít a hídirányítóban. Ez ‘ valószínűleg megfelel az alkalmazásnak – kétlem, hogy a vegyi anyagok észreveszik.
- @tranzisztor – igen, a kimenet valóban kissé szögletes, ami lehet, hogy nem a legkedvesebb dolog a rácson, de egy ilyen páratlan off ‘ nem nagy ügy.
- Igen, ehhez az alkalmazáshoz ” négyzetes ” feszültségnek rendben kell lennie, amíg ‘ s nettó-nulla és fut legalább ~ 60Hz. És ez sem nagy baj, de ez lényegesen kevésbé hatékony, mint az op-amp kialakítás, mert ‘ terheléstől függetlenül kétszámjegyű wattot főzünk, ugye? Tudja tisztázni a kimeneti teljesítmény típusát? A rajz szerint a terhelés RL 60Hz AC-t kap? (Sajnálom, ‘ nem játszottam elég hosszú ideig az EE-t ahhoz, hogy valamilyen munka nélkül megértsem az áramkört.)
- @feetwet – a terhelés még mindig 60Hz AC-ot kap, igen – és az op-amp kialakításnak valahol le kell főznie az áramot is
- Ja, és mellesleg – 10-szeresre voltam kikapcsolva a jelenlegi nevet Engedje meg, hogy ezt szerkesszem Önnek.
Válasz
Egyenáramú állandó áramforrás
Ez a válasz egy egyszerű op-amp DC állandó-áram konfiguráción alapul.
szimulálja ezt az áramkört – Vázlatot készítettek a CircuitLab
1. ábra: DC állandóáramú erősítő használatával.
- Állítsa az ablaktörlőt a VR1-re úgy, hogy 2 V. >
- Amikor az R1 feszültsége 2 V-ra emelkedik, az áramkör stabilizálódik.
- Ezen a ponton az R1 = 2/100 = 20 mA-ig terjedő áram, tehát változtatható áramforrást készítettünk, és a vezérlőfeszültség 10 mA / V-ot ad a kimeneten.
- Az R1 gyakorlat mind a terhelési áramot, mind az alapáramot méri, így van egy kis hiba.
AC állandó áramforrás
10 mA A 120 V csak 1,2 W. A hangerősítőnek képesnek kell lennie egy transzformátor meghajtására, hogy elérje az Ön igényeit.
2. ábra. Állandóáramú inverter.
Ez csak egy durva vázlat, de útba ejtheti.
- Az XFMR1 6 Vrms szinuszhullámot ad a teljesítményerősítő chipnek, amely egységerősítő pufferként van bekötve.
- A teljesítményerősítő kimenete egy fokozatú transzformátort hajt.
- A kimenetben található R3 befejezi az erősítő visszacsatoló áramkörét. 600R shunt esetén 6 Vrms visszajelzés jön létre 10 mA-en.
- Valószínűleg jó ötlet lenne a visszacsatoló áramkörön túlfeszültség / tüske elleni védelmet adni a transzformátorból érkező tranziensek esetén. Egy 1k-os ellenállás és egy pár dióda az egyes tápvezetékekhez teheti ezt a trükköt.
- Az R2 célja, hogy korlátozza az erősítő áramát, ha az XFMR1 az erősítő előtt bekapcsol.
A stabilitással stb. kapcsolatos megjegyzéseket örömmel fogadjuk.
Teljes áramkör
3. ábra: Teljes (nem tesztelt) áramkör.
- Az XFMR1 12 V-ra frissítve az áramkör többi részének áramellátására a D1, C1, D2, C2. Nincs szükség feszültségszabályozásra, mivel nem aggódunk túlságosan a zaj miatt.
- R2, VR1 állítható feszültségreferenciát képeznek 0 és 6 V effektív érték között. A C3 segít eltávolítani az XFMR1 nagyfrekvenciás zaját, mivel ez problémákat okozhat az XFMR2 és a visszacsatolási hurok között.
- Vegye figyelembe a kimeneti transzformátor „dot” konvencióját. Nem lesz pont a transzformátoron, ezért meg kell fordítania a polaritást.
A feladat elvégzéséhez keressen egy nagy teljesítményű op-amp.
Kisfeszültségű váltakozó áramú állandó áramforrás
Ez a szakasz segíti a visszacsatoló áramkör megértését.
4. ábra: Egyszerű, transzformátor nélküli váltakozó áramú állandó áramforrás.
A 4. ábrán látható áramkör a lényeges komponensek kivételével az összeset elhagyja a változó AC CC ellátáshoz.
Megjegyzések
- Nagyon jó – amennyire meg tudom mondani (ami kevés). Most ez lehet nyilvánvaló egy EE számára, de szükség van-e ennek az áramkörnek az erősítőjére a saját megosztott egyenáramú tápellátása, vagy van valami okos módja a kisfeszültségű váltóáram lekapcsolásának? És valóban a 120V i táplálására gondolsz > kimenet előtt R3 vissza az erősítőbe, vagy állítólag t 6 V-os kimenet?
- (1) Igen, megosztott tápegységre van szükség, mivel váltakozó feszültség szükséges a transzformátor meghajtásához. (2) Igen, lehetünk okosak és előállíthatjuk a nyársellátást az XFMR1-ből, ha 120: 12 V-os egységet használunk. Ezután egy 2: 1 osztóról táplálnánk az erősítő bemenetét, hogy 6 V-ot kapjunk. (3) A javasolt visszacsatolási módszer egy ” alacsony oldali ” jelenlegi sönt. ‘ átmérjük az R3 feszültségesését, amelyet a szekunder hurokban áramló áram okoz. Az erősítő addig állítja a kimenetét, amíg az R3 feszültsége = a + bemeneti feszültség, és ez akkor fordul elő, amikor ‘ 10 mA-t (effektív értéket) kapott R3-on (és a szekunderen) keresztül. Több később.
- Én ‘ olvastam és kezdtem ezt kicsit jobban megérteni. Szeretném ezt valóban felépíteni, de egy teljes (és helyes) diagram nélkül ‘ m egészen biztos vagyok, hogy ‘ bármit elrontok ” az olvasóra maradt! ” (Bárki más számára, aki ezt vizsgálja, a kapcsolódó bejegyzések ide tartoznak: electronics.stackexchange.com/q/177092 , electronics.stackexchange.com/q/129609 , electronics.stackexchange.com/q/23919 , electronics.stackexchange.com/q/169718 . És Úgy tűnik, hogy az LM317 népszerű összetevője az ilyesminek .
- A válasz frissítve.
- Köszönöm ezt! ‘ m megfelelő op erősítőt keresek. Az áramkörével kapcsolatban: Még mindig nem értem ‘, hogy a ” alacsony oldali áram sönt ” vezetéken működik: Az op-am p soha nem látja a feszültség csökkenését az R3-on keresztül.Tehát, ha az Iout (terhelés) ellenállás valóban alacsony lesz, akkor 120 V-ot láthat a határban? Vagy a rendszer dinamikája megakadályozza ezt?
Vélemény, hozzászólás?