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05/08/2014 #1

Avatar de papirrin

Fuente Digital + limitador de corriente Digital
Estoy intentando hacer una mini fuente digital de laboratorio de apenas unos 2A, llevo este esquema y me gustaria que me apoyaran si están bien los acoples de los Amplificadores operacionales que aun no los domino, ademas de que si notan algo raro.

la conexion en rojo es la que mas tengo duda.

05/08/2014 #2
Moderador general

Avatar de DOSMETROS

A ver , con el primero vas a manejar tensión y con el segundo corriente ?
05/08/2014 #3

Avatar de papirrin

Sip. con el primero IC1a manejo la tension, ya lo arme y si funciona.

con los otros dos IC1b e IC2 la corriente, en teoria fijo con el IC1b una tension que sera comparada con el IC2, y al bajar la tension "deshabilita" el TIP49 cortando la corriente.
05/08/2014 #4
Moderador general

Avatar de DOSMETROS

Q1 y Q2 no mejora si lo haces Sziklai ?
05/08/2014 #5

Avatar de cosmefulanito04

Incluso, podría realimentar directamente la salida, para evitar las dos Vbe o si hacés lo que dice Dosme, la única Vbe, de esa forma, ves la continua del PWM por la ganancia del amplificador. Por cierto, te recomiendo cambiar esos valores del filtro, más que nada porque 100M no es práctico.

El limitador de corriente, habría que ver que tan fácil resulta limitar la corriente de base, es decir que tan controlable será eso. Tal vez sea conveniente, poner una resistencia limitadora, por ej. si satura Q3 y la salida del operacional es una tensión relativamente alta, puede dañar el diodo B-E de Q1.
05/08/2014 #6

Avatar de papirrin

Oki dosme mañana hago la prueba y veo la diferencia.
supongo que sin la resistencia de .33Ohms(r4) no?
y cambiaria la entrada no inversora de Ic2 al colector del PNP?

Por cierto, te recomiendo cambiar esos valores del filtro, más que nada porque 100M no es práctico.
calculo que estaria bien una de 4k7 y el mismo capacitor de 100nF, que daria una frecuencia de 338Hz ¿es correcto?
05/08/2014 #7

Avatar de cosmefulanito04

Usaría algo de 10k a 100k y un capacitor mayor.

Por ej. 100k y 1uF te dá un fc en 1,59Hz; si usás un PWM con una frecuencia mucho más alta, digamos algo así a 1kHz, no vas a tener problemas, mientras mayor sea esa frecuencia, mejor el filtrado.

Acordate de agregar una resistencia limitadora en la base de Q1 y de Q3.

PD: probá R1 conectándolo directamente a la salida (emisor de Q2), vas a tener un control mucho mejor, matemáticamente te queda:



Se supone que la tensión digital serán 5v y duty será la variable a controlar.
05/08/2014 #8

Avatar de papirrin

Se supone que la tensión digital serán 5v y duty será la variable a controlar.
si es correcto el duty sera la variable, y la frecuencia la tengo fijada a 1KHz 5V

ok mañana hago las pruebas.
06/08/2014 #9

Avatar de papirrin

si mi interpretación fue correcta este es el diagrama con el que voy a realizar la pruebas.
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: jpg Dibujo.JPG (23,7 KB (Kilobytes), 202 visitas)
06/08/2014 #10

Avatar de cosmefulanito04

- R1 te quedó bien.
- El filtro son los valores que hablamos, que después midiendo con un OCR lo podés modificar para mejorar el ripple que te puede meter en la salida. Esa medición para que no quede absorbida por el ripple de la fuente, la deberías hacer con una carga débil.
- La configuración sziklai (nunca puedo escribir bien ese nombre ) está bien, podrías reforzar la polarización usando una resistencia entre el colector de Q2 y la alimentación (19v), pero fijate si vale la pena, será cuestión de probar.
- Las resistencias limitadoras R3 y R4 están bien, habrá que ver si los valores son los adecuados.

El único error que hay, es el limitador de corriente. Cuando le preguntaste a Dosme si había que sacar la resistencia de 0,33Ohms, justamente esa resistencia es la que usás para sensar la corriente (resistencia de shunt), deberías agregarla entre la alimentación (19v) y el emisor de Q2. Luego las entradas del operacional C deberá modificarse y comparar sobre esa resistencia de 0,33Ohms. Habría que analizar bien ese control de corriente, ya que viendolo como lo hiciste originalemente en el 1er mensaje te queda parecido al "A" en una parte:



Luego compara esa tensión, con la del shunt:



A mayor corriente de carga, menor será la tensión de entrada no inversora del operacional C.

Entonces con la entrada inversora del operacional C, imponés el umbral donde permitís que conduzca corriente, si la entrada no inversora es mayor a la inversora entonces corta, es decir le quita la polarización a Q1.

Por lo tanto analizando ese comportamiento, lo ideal es que la entrada no inversora del operacional C vaya a salida del operacional B y la entrada inversora a la resistencia de Shunt.
06/08/2014 #11
Moderador general

Avatar de DOSMETROS

R4 y R3 las calculaste o las pusiste de ojetimetro ? ?

Me pise con Cosme
06/08/2014 #12

Avatar de papirrin

R4 y R3 las calculaste o las pusiste de ojetimetro ?
Por el momento fue a ojimetro, en teoria la corriente maxima de la fuente seran 2A, de ahi partire para calcular las resistencias, es decir primero armare el circuito para analizar el comportamiento y despues calculare los valores optimos de todo el circuito...

pues creo que me va quedando claro y empiezo a experimentar en lo real.
06/08/2014 #13
Moderador general

Avatar de DOSMETROS

Con la corriente de colector y el beta (tomá un valor chico del data) calculás la corriente de base , ahí calculás la R para valores mas generosos

Entre nosotros yo la haría de 5 A , solo cambiaría trafo , díodos , filtro y un transistor mas grande
06/08/2014 #14

Avatar de papirrin

Entre nosotros yo la haría de 5 A , solo cambiaría trafo , díodos , filtro y un transistor mas grande
la idea es utilizar una fuente de Notebook, de 19V 2A, por lo compacto, meterlo todo dentro de una cajita y que se controle con un 18f2550 y USB, en cuanto tenga el proyecto mas avanzado lo subo, ya tenia una con el lm317 que por cierto ustedes me ayudaron con esa pero tiene el inconveniente que va de 1.25V a 18V, y con esta quiero que vaya de 0V a 18V aprox ademas del limitador ajustable.
06/08/2014 #15
Moderador general

Avatar de DOSMETROS

La referencia del 317 debe ser 2 V negativa para llegar a cero.

Si es con transformador común se hace un doblador negativo con dos díodos y dos capacitores electrolíticos chicos (100 uF) y con eso se alimenta un led + su resistencia.

Del led se toma el -2V para alimentar el potenciómetro de 5k

Fijate éste proyecto : Recicladero del "Arenero"
06/08/2014 #16

Avatar de papirrin

Esta nice esa fuente... ya me esta gustando mas la idea... ya la baje antes de que se pierda en el "inframundo"(como le dicen a F29) XD...

igual sigo con las pruebas del diseño para del Lm324, con el fin de experimentar(aprender) y quizas dejar algo que le sirva a alguien mas...
06/08/2014 #17
Moderador general

Avatar de DOSMETROS

Esa que hice está "a prueba" para luego subirla para los muchachos , se aceptan críticas y mejoras
06/08/2014 #18

Avatar de papirrin

se aceptan críticas y mejoras
pues en mi opinion y desde el punto de vista del proyecto que estoy haciendo, la mejora que le haría seria hacerla digital, lo que pasa es que si hay varios proyectos pero la mayoria o no tienen el codigo, o son complejas yo busco algo que sea sencillo aunque no sea milimetricamente preciso mas bien versatil o flexible.
06/08/2014 #19

Avatar de papirrin

Termine de armar y ver el comportamiento.
el diseño que arme es este:


(omiti la parte del DAC y puse unos potes, y el Q3 puse un BC547, la resistencia shunt la puse de .47Ohms de 5W que era la que tenia de mas vatios, utilizo la fuente de notebook de 19v)

lo que observe es que en lo general funciona bien, es decir si regula bien y si corta la corriente polarizando Q3.

lo unico que no funciona es eso de la resistencia Shunt o sea que al incrementar la corriente de carga a unos 1.6A no cae significativamente la corriente apenas unos milivolts, que no rebasa el umbral para cortar.

otra cosa es que el Q2 con 1.6A calienta un poco. pero creo que podria ser normal es decir que podria necesitar un enfriamiento forzado.

se me ocurre poner un cuarto operacional para amplificar esa caida de voltaje, ¿o cual otra opcion habría?
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: jpg Dibujo.JPG (26,4 KB (Kilobytes), 189 visitas)
07/08/2014 #20

Avatar de cosmefulanito04

Lo de la caída de tensión sobre el shunt es normal, pensá que por ley de ohm tenés:



Si tu corriente de carga es de 1,6A; la tensión de fuente 19v y la Rshunt de 0,47Ohms, la Vinversora-C=18,248V. Es decir que sobre esa resistencia, tú caída de tensión es 0,752v (aproximádamente).

Como esa diferencia es chica, vas a tener que usar otro amplificador, para aumentarla, después veo si puedo ayudarte con eso.

Sobre el calentamiento, es normal, pensá que la potencia que va a disipar será:



A medida que la tensión de salida sea más baja, más va a tener que disipar ese transistor, por ej. con 5v a la salida, trabajando con 19v de fuente y con una carga de 1,6A:

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