MOSFET-basierter Strombegrenzer

Ich weiß, dass diese Frage nicht neu ist, tatsächlich habe ich die Grundlagen dieser Schaltung von Websites wie dieser gelernt. Ich plane jedoch, eine Leiterplatte damit herzustellen, und habe nicht den Luxus, mehrere Versuche mit dieser zu machen. Es soll ein 14A bei 16V Strombegrenzer sein. Dieser Strombegrenzer wird als Entsättigungsschutz an einem Induktor-Ladezweig in einem SMPS-Aufwärtswandler verwendet. Ich möchte nur wissen, ob ich etwas übersehen habe oder irgendwelche besonderen Tipps? Hoffentlich gut genug für geringen Leistungsverlust und geringe Schaltungskomplexität?

BITTE IGNORIEREN Sie alle Teilenummern und Komponentenwerte. Ich habe es einfach mit den verfügbaren Komponenten in Circuit Sim gezeichnet.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Danke

Überlegen Sie auch, was passiert, wenn die Stromgrenze überschritten wird. Die Rückkopplung schaltet den Gate-Treiber ab. Jetzt fällt der Strom auf Null, sodass der Gate-Treiber wieder aktiviert wird. Was glaubst du wird als nächstes passieren? (Es sieht für mich aus wie ein Rezept für Oszillation)
Ich gehe davon aus, dass der Pin, den Sie am Gate-Treiber mit "IN" gekennzeichnet haben, tatsächlich "EN" ist und niedrig aktiv ist.
@AlabaBaju: Ich habe den Schaltplan für Sie aufgeräumt, indem ich GND-Symbole verwendet und den Transistor horizontal gespiegelt habe, um die Anzahl der sich kreuzenden Drähte zu minimieren. Sie sollten die richtigen Komponentennummern bearbeiten, da Sie sonst viel Verwirrung stiften. Doppelklicken Sie auf die zu bearbeitende Komponente.
Ja, Photon, ich habe auch über die Oszillationssache nachgedacht. So wurde es erklärt. Mein Verständnis war, dass es zu einer kleinen Welligkeit am Ausgang führen würde. Das fand ich auch etwas seltsam. Ich habe den Gate-Treiber hinzugefügt, weil ich zumindest beim schnellen Ein- und Ausschalten helfen wollte. Ja, der IN-Pin ist der Eingangssignal-Pin. Ich würde die Sache klären. Danke
@Transistor danke für die Hilfe. Ich würde die Frage zurückstellen und die Schaltung mit genauen Komponentenwerten und Teilenummern bearbeiten. Ich hätte nicht gedacht, dass es so viel Verwirrung stiften würde!
@AlabaBaju: Der Schaltplan ist der Schlüssel zu unserem Verständnis. Die Reparatur dauert nur ein paar Minuten.

Antworten (1)

Hier stimmt einiges nicht:

  1. Der Operationsverstärker wird offen verwendet, also als Komparator. Aufgrund des Offset-Spannungsfehlers ist der Ausgang bei Strom 0 unbestimmt. Alles, was Sie wissen, ist, dass bei genügend Strom der Ausgang des Operationsverstärkers hoch wird. In diesem Fall gibt es jedoch keine Garantie, dass er jemals niedrig wird.
  2. Ein TL081 ist hier ungeeignet. Es benötigt eine ziemlich hohe Versorgungsspannung und kann dann seinen Ausgang nicht so nahe an eine der beiden Schienen treiben. Sie müssen dies überprüfen, aber die Spannung an R1 ist möglicherweise hoch genug, um vom Gate-Treiber als hoch interpretiert zu werden, selbst wenn der Operationsverstärker niedrig ist.
  3. Der Eingangs-Gleichtaktbereich eines TL081 erstreckt sich nicht auf seine positive Versorgung.
  4. Ich habe keine Ahnung, warum Sie glauben, dass am Ausgang des Operationsverstärkers ein Emitterfolger benötigt wird. Das macht keinen Sinn.
  5. Sie haben den Gate-Treiber nicht angegeben, aber höchstwahrscheinlich interpretiert er seinen Eingang als digitales Signal. Es wird das Gate entweder ganz hoch oder ganz niedrig ansteuern. Wenn dies der Fall ist, schwingt diese Schaltung im Überstromzustand, selbst wenn der Stromdetektor wie beabsichtigt funktioniert hat. Wenn der Strom zu hoch wird, wird der FET ausgeschaltet. Dadurch wird der Strom 0, wodurch der FET wieder eingeschaltet wird usw. Dies wäre bei vielen Lasten unerwünscht.
  6. Ein Strommesswiderstand von 1 mΩ ist albern, wenn man bedenkt, dass der R dson des FET 30 mΩ beträgt. Wenn Sie R2 etwas größer machen, erhalten Sie ein höheres Signal-Rausch-Verhältnis der Stromrückkopplung, tragen jedoch nicht wesentlich zum Spannungsabfall bei, solange er im Vergleich zum R dson des FET klein bleibt.
Hallo Olin, danke für die Antwort. Sie müssen es verpasst haben, aber ich schrieb 'Bitte ignorieren Sie die Komponentenwerte und Teilenummern'. Dies liegt daran, dass ich nur ein klareres Verständnis dafür bekommen wollte, wie die Schaltung funktioniert, als ich Komponenten auswählen könnte. Zum Beispiel habe ich nur aus Symbolgründen ein PMOS ausgewählt, keine Ahnung, was die IRF9530-Bewertungen sind.
„Bitte ignorieren Sie die Bauteilwerte und Teilenummern“ So geht das hier nicht. Ein Schaltplan ist die definitive Beschreibung einer Schaltung. Niemand wird den Text überprüfen, um zu sehen, ob der Schaltplan anders interpretiert werden soll.
@OlinLathrop Hier funktioniert es so , weil es einen integrierten Schaltplan-Editor gibt, mit dem Sie nicht die richtigen Teilenummern auswählen oder einen Schaltplan ohne Teilenummern zeichnen können. Gehen Sie auf Meta beschweren.
@immi: Ich habe den eingebauten Schaltplaneditor noch nie benutzt, aber ich finde das schwer zu glauben. Sicherlich gibt es eine Möglichkeit, die Namen von Teilen zu ändern. Ich habe viele gute Schaltpläne gesehen, die mit dem integrierten Editor erstellt wurden. In jedem Fall ist es Ihre Pflicht, einen ordnungsgemäßen Schaltplan zu veröffentlichen. Dass ein bestimmtes Werkzeug nicht geeignet ist, ist keine Entschuldigung. Verwenden Sie also offensichtlich ein anderes Werkzeug. Es gibt viele da draußen, darunter einige kostenlose. Auch hier gibt es einfach keine Entschuldigung.
@OlinLathrop Ich habe es einmal versucht und konnte keine Möglichkeit finden, den Namen von Teilen zu ändern. Es scheint eher auf Simulation als nur auf Bearbeitung ausgerichtet zu sein, also beschränkt es Sie vermutlich auf die Auswahl der Teile, für die es Simulationsmodelle gibt.
@OlinLathrop Benutzer sind daran gewöhnt, die Einschränkungen beschissener Tools zu akzeptieren, die sie verwenden müssen. Es ist möglicherweise nicht einmal die Möglichkeit aufgetreten, dass der Fragesteller ein anderes Tool verwenden könnte. (Es ist auch sinnlos zu sagen "benutze ein besseres Tool", ohne ein Tool zu empfehlen)
@Imm: Jemand, der die Beschränkung eines beschissenen Tools für seine eigene Arbeit akzeptiert, ist seine Sache. Aber es wird anders, wenn sie andere bitten, es sich anzusehen. Es gibt keinen Grund, warum ich belästigt werden sollte, weil jemand anderes sich nicht die Mühe machen könnte, das richtige Werkzeug für den Job zu verwenden. Einen zu empfehlen ist sinnlos, da es so viele gibt. Niemand muss den integrierten Editor verwenden. Ich zum Beispiel nicht. Ich benutze Eagle und bearbeite Schaltpläne richtig, um sie hier zu posten. Es ist mir egal, was andere verwenden, solange das Ergebnis korrekt und leicht lesbar ist.
@OlinLathrop Sie haben die Wahl zwischen "benutzen Sie den bequem bereitgestellten Schaltplaneditor und lassen Sie sich virtuell anschreien" und "suchen Sie herum, um Eagle zu entdecken, laden Sie es herunter und installieren Sie es, verwenden Sie seinen Editor, machen Sie einen Screenshot, bearbeiten Sie ihn mit einem beliebigen Bildeditor und laden Sie ihn hoch" Ich weiß, für welche ich mich entscheiden würde - die dritte Option. "mach dir nicht die Mühe, deine Frage zu posten, damit alle verlieren".
@imm: Nein, das ist eigentlich in Ordnung, sogar gut. Wenn Sie nicht richtig posten können, posten Sie nicht. Wir bekommen hier viele gute Fragen, so dass es durchaus möglich ist, sie zu schreiben. Ein paar Fragen zu verlieren, ist keine große Sache. Beschissene zu verlieren ist eigentlich positiv.
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