Transistor-Strombegrenzer, Mikrocontroller gesteuert?

Ich bin auf ein paar Transistor-Strombegrenzer-Schaltpläne gestoßen, ähnlich wie dieser:

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Ich bin mir jedoch nicht ganz sicher, wie ich die Mikrocontroller-Funktionalität implementieren könnte, um dies zu steuern. Ich denke, Rsense würde dazu führen, dass Q2 leitet, wenn es bei einem Schwellenwert (vermutlich 0,65 V) liegt, und Rbias bestimmt, wie stark es begrenzt wird, aber das ist mir unklar, insbesondere wenn Rsense irgendwo auf der Highside sein wird und nur Q2 mit meinem uC einschalten wird scheint nichts zu tun (zumindest in der Simulation)

Wie würde ich auf die Formeln für eine variable Grenze kommen, die ich kontrollieren kann? Ich möchte lieber kein digitales Potentiometer anstelle von R2 verwenden, wenn ich irgendwie die Spannung im Vergleich zu einem Komparator mit einer Spannung erfassen kann, die mein uC definiert, wäre das großartig! Aber wie könnte ich die Begrenzung starten? Was schalte ich ein, wenn der Messwiderstand genügend Strom anzeigt? Muss Rbias da sein, um es auf ein bestimmtes Niveau zu begrenzen, und ich muss am Ende sowieso einen Digipot verwenden?

Alle Lösungen für einen uC-gesteuerten Strombegrenzer wären großartig, der einfach mit nur ein oder zwei Pins gesteuert werden kann.

Dies ist kein Strombegrenzer, sondern eine Stromquelle ... wenn Sie eine uC-gesteuerte Stromquelle wünschen, können Sie einfach einen Transistor verwenden und ihn mit dem ADC ansteuern, um den Spannungsbereich zu steuern ...
Entfernen Sie Q2 und lassen Sie einen Operationsverstärker eine Steuerspannung mit der Spannung über Rsense vergleichen. Wenn Vrsense > Vcontrol dann fährt opamp Q1 etwas herunter. Wenn es zu niedrig ist, schaltet es Q1 mehr ein.

Antworten (1)

Wenn Sie einen Strombegrenzer wünschen, bietet und erklärt David L. Jones einen in seiner Serie Lab Power Supply Design . Ich werde versuchen, seine Erklärungen zusammenzufassen (Video 1: ab 19:45).

Schaltkreis

Bei v S E T Sie stellen eine Spannung zwischen 0 V - 1 V bereit, um den an OUT gezogenen Strom auf 0 A - 1 A zu begrenzen. Nehmen wir an OUT eine Spannung von 10V an.

Für 0V an v S E T die Spannung v A D D e R wird sein 0 + 10 2 v = 5 v . Dies ist auch die Spannung am nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers. Der Operationsverstärker versucht, 5 V an seinem nicht invertierenden Eingang zu halten, indem er die Transistoren ansteuert. Wenn Sie am nicht-invertierenden Eingang 5 V erhalten, ist die Spannung über dem 1R-Widerstand 0 V, weil Sie 10 V auf seiner linken und 10 V auf seiner rechten Seite haben. Der Strom beträgt 0A.

Die Schaltung ist linear, sodass Sie eine lineare Beziehung zwischen der Spannung erhalten v S E T und der begrenzte Strom.

Um die Begrenzung des Stroms durch einen Mikrocontroller zu steuern, könnten Sie ein gefiltertes PWM-Signal anlegen v S E T .

Ich habe eine ähnliche Schaltung gebaut und es ist ein wenig knifflig. Die 10K-Widerstände müssen mindestens 1 % und vielleicht 0,1 % betragen, je nachdem, welche Genauigkeit Sie benötigen. Bei 1 % könnte die tatsächliche Genauigkeit schlampiger sein, als man auf den ersten Blick erwarten würde. Durch Erhöhen des 1-Ohm-Widerstands wird dies besser, aber zu einem Preis. Außerdem müssen Sie sicherstellen, dass die Eingangs- und Ausgangsspannungen nicht zu nahe an den Stromschienen liegen (da einige Operationsverstärker nicht so gut Rail-to-Rail laufen können). Dies bedeutet, die 10K-Widerstände zu ändern und / oder die Stromversorgung für die Operationsverstärker zu ändern.
@PetPaulsen, sehr schön, obwohl der Messwiderstand bei höheren Strömen enorm abfällt. 100 mOhm erfordern zum Vergleich 20 mV am Operationsverstärker :). Vielleicht bekomme ich einen präzisen 10-100-mOhm-Shunt? Widerstand und 10-100x verstärken, um mit uC zu vergleichen, ein Quad-Operationsverstärker (vorausgesetzt, alle erfordern denselben Typ) könnte funktionieren!
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