Fuente lineal regulada 0-600V [Funcionando a medias]

[fchouza]

Hola, estoy intentando armar una fuente lineal regulada de 0-600V y 100mA. En máxima disipación serían 60W, nada que no se pueda manejar con un buen disipador y cooler. Ahora bien, lo que necesito es manejar la tensión de salida con un PIC-DAC. Mi idea es usar un MOSFET, pero no se como crear la realimentación, armé el siguiente circuito, pero tiene un problema...no se como poner al opamp un bias de forma que no se "ahogue" cuando el MOSFET empieza a conducir...Les pongo el esquema de mi "diseño". Espero que puedan ayudarme. Saludos

 

[fchouza]

Bueno, ya puede solucionar parte de los problemas, es decir, el esquema funciona en el simulador. Publico un esquema de como lo resolví (con ayuda de algunas página de inet). Ahora bien, me surgieron nuevos problemas, básicamente el ripple. Adjunto un screenshot del osciloscopio del simulador conectado a la carga, en el cual se ve que para una salida de alrededor de 150V, el ripple es de 2 Vpp, lo cual es mucho, al meno para mi requerimiento. Lo raro es la forma del ripple, por eso les pregunto a ustedes que opinan...será cierto o será un problema de la simulación? Como lo solucionarían? Bueno, espero que me puedan dar una mano. Saludos

 

[fchouza]

Hola, después de un tiempo de hacer pruebas con diferentes alternativas (switching, dimmer, etc), volví al tema de realizar una fuente lineal. En internet encontré el siguiente esquema:

http://www.pcpaudio.com/pcpfiles/misc/fuente_regulada_HV/Schematic.pdf

Esta fuente, es de aproximadamente 0 a 300V. Sin embargo, mis requerimientos son algo distintos, tendría que ser de aproximadamente 0 a 600V y ser capaz de controlarla mediante PC. Alguien me podría dar alguna sugerencia acerca de como modificar el circuito para obtener esos requerimientos?

Bueno, espero sus comentarios.

 

[Fogonazo]

La regulacion por PC lo puedes lograr reemplazando R11 por una red de resistencias conmutadas.
Puedes emplear un conmutador analogo tipo CD4066 o directamente transistores, con esto cambias la realimentacion de tension y la tension de salida, las entradas de control las manejas desde la PC, habra que ver cuantos pasos necesitas


A simple vista parece que lo primero seria cambiar el MJE340/50 por unos de mucha mayor tension (700V)

 

[fchouza]

Gracias por la respuesta! Estuve simulando el circuito y aparentemente, lo único que habría que hacer para que funciones con 600V es modificar, como señalaste, los MJE340/50 por unos transistores de 700V.

Ahora bien, respecto al control por PC, se complicaría hacerlo con una conmutación de resistencias porque ando necesitando una variación continua, con algo así como 1024 pasos. Estaba pensando una forma de modificar el sistema de comparador formado por el MJE340, el zener de 5.6V y el divisor resistivo. Perno no logro hacer que funcione la simulación. Mi idea es básicamente la siguiente: Quitar el zener que tiene el MJE340, y conectar la base del transistor a un op amp en modo comparador (o amplificador de error) del cual, el terminar positivo se conecte a un divisor resistivo que toma una muestra de la salida y el negativo a una tensión variable proveniente de un DAC. Sin embargo, no logro hacer que el sistema funciona, quizás debido a que estoy usando al opamp en modo comparador...Que les parece?

 

[Fogonazo]

1024 pasos son 9 bites, son 9 transistores o conmutadores.
Podria ser con una red R2R de 9 pasos que reemplace a R11

 

[fchouza]

Estuve trabajando sobre la fuente lineal y realicé el siguiente circuito. El mismo, tiene un problema, no lgro hacer que las tensiones lleguen a los límites, es decir, no logro obtener en la salida 0 y 600V...obtengo tensiones entre los 100V y los 550V, ¿a que se puede deber este problema? Les dejo el esquema...

 

[fchouza]

Bueno, como dice el título, la fuente esta armada y funcionando casi a la perfección. Aunque tiene el siguiente problema. Para variar la tensión de salida de 0 a 400V (cambié la especificación de 0-600 a 0-400 porque no conseguí MOSFET para 800V) tengo que poner en la entrada de control del circuito tensiones que van de los -3 a los 5V. En tanto que yo necesito que la entrada sea de 0 a 5V.

Ahora bien, por lo que pude seguir del circuito, se trata de un problema que se basa en el hecho de que para que la fuente esté en corte, o sea, 0V a la salida, es necesario que el MOSFET Q3 del diagrama que les adjunto esté en conducción y por lo tanto, es necesario que la salida del lazo de realimentación sea algo así como 3-4V. Ahora bien, para que el opamp de esa tensión, tiene que haber una diferencia de tensiones entre sus terminales, si la fuente está a 0V y mi entrada es 0V, la diferencia es 0, el MOSFET Q3 no corta y la salida no es 0....

Alguien tiene ideas sobre como solucionar este problema?

 

[fchouza]

Bueno, solucioné el problema de una forma que me parece aceptable. Agregue un zener a la realimentación como para agregar el offset necesario (esto se puede ver en el esquema que adjunto). En realidad todavía no lo implementé porque no tengo un zener de esa tensión, cuando lo compre lo pruebo y pongo los resultados finales. A ustedes les parece aceptable la solución? Saludos