AC 정전류 소스 설계
On 2월 15, 2021 by admin저는 120V 전원을 사용하여 상당히 일정한 전류 (예 : 10mA RMS, 피크 20mA, 60Hz AC)를 제공하고 싶습니다. 매우 가변적 인 저항의 부하. 매우 깨끗하거나 정확할 필요는 없지만 몇주기 내에 조정할 수 있어야하며 설정된 전류 수준에서 100 % 이상 벗어나지 않아야합니다.
고려되는 부하는 전해 화학 반응기입니다. . 실제 시약을 통해 전류를 공급할 수 있으면 쉽게 알 수 있지만 지금 당장은 저항이 모든 종류 (온도, 시약 상, 기타.). 따라서 저는 전류를 선택하고 다른 모든 내부 및 외부 매개 변수가 다양하므로 상대적으로 일정하게 유지하고 싶습니다.
이 작업을 수행 할 수있는 구성 요소 또는 회로는 무엇입니까?
댓글
- 100 % 이상을 이탈하지 않는 것은 상당히 느슨한 관용처럼 들립니다!
- @Neil_UK-네, 쉽게 시작합니다. 초등학교에 대해 궁금합니다. ' 신호 컨디셔닝으로 산만 해지기를 원하지 않았습니다.
- 그러면 100 % 허용 오차를 가진 10mA의 예에서는 0mA에서 20mA까지 허용 할 수 있습니까?
- 당신이 설명하는 것은 전원 변압기로 만들어 질 수 있고, 120V AC를 매우 높은 전압 (아마도 1000V)으로 변환하고, 고전력 저항을 1000V를 사용하여 전류를 10mA RMS로 제한합니다. 예, 조잡하고 위험하지만 이론적으로는 설명에 적합 할 수 있습니다.
- @Eugene Sh., Daniel Grillo, Tom Carpenter, nidhin, Peter Smith : 왜 이것이 unclea로 보류 되었습니까? r 모든 추가 정보가 의견에 있고 OP '의 요구 사항을 충족하는 것처럼 보이는 완전한 솔루션을 제공했을 때
답변
액티브 AC 정전류 소스를 구축하는 가장 간단한 방법은 4 가지 부분 만 있으면됩니다.
- 적절한 정격 브리지 정류기 (600PIV, 1A 작동)
- 적절한 저항 (여러 값을 시도해야 함)
- IXTH20N50D
- 그리고 약간의 히트 싱크-FET는 상당한 전력을 소모합니다.
작동 원리 : 이것이 표준 JFET입니다. 정전류 소스, 전력 고갈 MOSFET 덕분에 더 커졌습니다. AC 작동은 브리지 정류기의 DC 단자에 연결하여 제공됩니다. (RL은 샘플 부하입니다. 원하는 부하가 직렬로 연결되면 회로는 부하 위치와 극성에 민감하지 않습니다.)
댓글
- 그 ' 멋지고 간단합니다. 기본적으로 브리지 정류기 내부의 DC 정전류 소스이므로 정현파 출력이 아닌 사각 파 출력을 제공 할 것이라고 가정합니다. ' 그 '는 응용 분야에 적합 할 것입니다. 화학 물질이 눈치 채지 못할 것 같네요.
- @transistor-예, 출력이 약간 사각형으로 나옵니다. 그리드에서 가장 친절하지 않을 수도 있지만 이와 같은 이상한 경우에는 '별로 큰 문제가 아닙니다.
- 예,이 애플리케이션의 경우 " 정사각형 " 전압은 ' s net-zero이고 실행중인 한 괜찮습니다. 최소 ~ 60Hz. 그리고 큰 문제도 아니지만 이것은 연산 증폭기 설계보다 훨씬 덜 효율적입니다. ' 부하에 관계없이 두 자릿수 와트로 요리하기 때문입니다. 맞습니까? 출력 전력 유형을 명확히 할 수 있습니까? 그리면 부하 RL 에 60Hz AC가 공급됩니까? (죄송합니다. ' 작업없이 회로를 이해할 수있을만큼 충분히 오랫동안 EE를 플레이하지 않았습니다.)
- @feetwet-부하가 여전히 60Hz AC를 얻습니다. 그렇습니다. 연산 증폭기 설계도 어딘가에서 전원을 꺼야합니다
- 아, 그런데 저는 현재 웃음 i에서 10 배 정도 떨어져있었습니다. > 수정하겠습니다.
답변
DC 정전류 소스
이 답변은 간단한 연산 증폭기 DC 정전류 구성을 기반으로합니다.
그림 1. DC 정전류 증폭기 를 사용하여 생성 된 회로도. p>
- VR1의 와이퍼를 2V로 설정합니다.
- OA1 출력이 빠르게 상승하여 Q1이 켜지고 전류가 부하 Q1 및 R1을 통해 흐르게됩니다.
- R1의 전압이 2V로 상승하면 회로가 안정화됩니다.
- 이 시점에서 전류는 R1 = 2/100 = 20mA이므로 가변 전류 소스를 만들고 제어 전압은 출력에서 10mA / V를 제공합니다.
- In 연습 R1은 부하 전류와 기본 전류를 모두 측정하므로 약간의 오류가 있습니다.
AC 정전류 소스
10mA at 120V는 1.2W에 불과합니다. 오디오 증폭기는 트랜스포머를 구동하여 필요한 것을 얻을 수 있어야합니다.
그림 2. 정전류 인버터
이는 대략적인 스케치에 불과하지만 길을 잃을 수도 있습니다.
- XFMR1은 단일 이득 버퍼로 연결된 전력 증폭기 칩에 6Vrms 사인파를 제공합니다.
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- 전력 증폭기 출력은 승압 변압기를 구동합니다.
- 출력의 R3은 증폭기 피드백 회로를 완성합니다. 600R 션트를 사용하면 6Vrms 피드백이 10mA에서 생성됩니다.
- 변압기에서 과도 전류가 발생하는 경우 피드백 회로에 과전압 / 스파이크 보호를 추가하는 것이 좋습니다. 1k 저항과 각 전원 레일에 대한 한 쌍의 다이오드가 트릭을 수행 할 수 있습니다.
- R2는 XFMR1이 앰프 전에 전원을 켤 때 앰프로 들어가는 전류를 제한하기위한 것입니다.
안정성 등에 대한 의견을 환영합니다.
전체 회로
그림 3. 전체 (예상되지 않은) 회로.
- XFMR1은 D1, C1을 사용하여 나머지 회로에 전력을 공급하기 위해 12V로 업그레이드되었습니다. D2, C2. 노이즈에 대해 너무 걱정하지 않으므로 전압 조정이 필요하지 않습니다.
- R2, VR1은 0 ~ 6V rms 사이에서 조정 가능한 전압 레퍼런스를 형성합니다. C3는 XFMR2 및 피드백 루프에 문제를 일으킬 수 있으므로 XFMR1에서 고주파 노이즈를 제거하는 데 도움이됩니다.
- 출력 트랜스포머의 “점”규칙에 유의하십시오. 변압기에 점이 없으므로 극성을 반전해야 할 수 있습니다.
이 작업을 수행하려면 고출력 연산 증폭기를 검색하십시오.
저전압 AC 정전류 소스
이 섹션은 피드백 회로에 대한 이해를 돕기위한 것입니다.
그림 4. 변압기가없는 단순한 AC 정전류 소스
그림 4에 표시된 회로는 필수 구성 요소를 제외한 모든 구성 요소를 제외합니다. 가변 AC CC 공급을 위해.
댓글
- 아주 멋지다-내가 말할 수있는 한 (작은) 이제 이것은 EE에게는 당연하지만이 회로의 앰프에는 자체 분할 DC 전원 공급 장치가 필요합니까? 아니면 저전압 AC를 도청하는 영리한 방법이 있습니까? 그리고 정말로 120V 출력 전 R3을 앰프로 다시 입력하거나 t 6V 출력입니까?
- (1) 예, 변압기를 구동하려면 교류 전압이 필요하므로 분할 전원 공급 장치가 필요합니다. (2) 예, 120 : 12V 장치를 사용하면 XFMR1에서 영리하고 침 공급을 생성 할 수 있습니다. 그런 다음 2 : 1 분배기에서 앰프 입력을 공급하여 6V를 제공합니다. (3) 제안 된 피드백 방법은 " 로우 사이드 현재 션트. ' 2 차 루프에 흐르는 전류로 인한 R3의 전압 강하를 측정하고 있습니다. 앰프는 R3의 전압 = + 입력 전압이 될 때까지 출력을 조정하며 이는 ' R3 (및 보조)에서 10mA (rms)를 얻었을 때 발생합니다. 나중에 더.
- '이 내용을 읽고 좀 더 잘 이해하기 시작했습니다. 저는 실제로 이것을 만들고 싶지만 완전한 (그리고 올바른) 다이어그램이 없으면 ' ' 무엇이든 엉망으로 만들 것입니다. " 독자에게 맡겨졌습니다! " (이를 조사하는 다른 사람을 위해 여기에있는 관련 게시물에는 electronics.stackexchange.com/q/177092 , electronics.stackexchange.com/q/129609 , electronics.stackexchange.com/q/23919 , electronics.stackexchange.com/q/169718 . 및 LM317은 이런 종류의 작업에 인기있는 구성 요소 인 것 같습니다 .
- 답변이 업데이트되었습니다.
- 감사합니다! ' 적절한 연산 증폭기를 찾고 있습니다. 회로와 관련하여 : 여전히 ' low-side current shunt "는 유선으로 작동 : op-am p는 R3을 통한 전압 강하를 보지 못합니다.그렇다면 Iout (부하) 저항이 정말 낮아지면 한계에서 120V를 볼 수 있습니까? 아니면 시스템의 역 동성이이를 방지합니까?
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