Ich studiere den Konstantstromkreis des Agilent E3610A 15V 30W DC Labornetzteils. Der gesamte Schaltplan befindet sich am Ende des Benutzerhandbuchs , aber ich habe die interessierenden Teile hier zur Verdeutlichung neu gezeichnet.
Die Stromreferenzversorgung liefert eine Referenzspannung von 2 mV/mA Strombegrenzung. Sein Pegel ist über VR19, einen 10-Gang-Poti auf der Frontplatte, einstellbar. Dieser Teil des Schaltplans ist vereinfacht, um die maximale Ausgangsleistung zu reduzieren, und ich zeige einen TL072 anstelle des ursprünglichen LF411, aber es ist ein ziemlich einfacher invertierender Verstärker.
Der Stromfehlerverstärker ist auch ein einfacher invertierender Verstärker, der den Steuerknoten antreibt . Er erhält sein Eingangsfehlersignal von einem resistiven Summierpunkt, der durch R23 und R24 gebildet wird. Wenn der Strom begrenzt wird, liegt der Wert des Summationspunktes nahe bei 0 V. Beachten Sie, dass S+ geerdet ist , obwohl es der positive Ausgang der Versorgung ist. Die gesamte DC-Versorgung ist ein invertierender Verstärker, daher ist die Ausgangsspannung etwas kontraintuitiv S-.
Meine Frage bezieht sich auf die Schaltung um den aktuellen Beispielknoten mit der Bezeichnung i_sense . Über R2, der als Stromabtastwiderstand fungiert, wird eine Spannung von 100 mV/A entwickelt.
Unerwartet, zumindest für mich, wird die aktuelle Probenspannung über einen schiefen Widerstandsteiler (500k/500.001k) verbunden, der aus R27 und R34 besteht.
Was ist damit? Warum ist R23 nicht direkt mit dem i_sense- Knoten verbunden ?
Nachdem ich es einige Zeit studiert habe, habe ich nur einige vage Vermutungen:
.. keines davon kann ich in meinem Kopf zum Laufen bringen.
Kann mir jemand helfen zu verstehen? Ich bin mir ziemlich sicher, dass es aus gutem Grund so ist :)
Der Teiler von R34 und R27 scheint eine Funktion des Strombegrenzungspunktes zu ermöglichen . Bei niedrigen U4B wird das Ganze näher wahrnehmen . Als steigt, wahrgenommen wird reduziert, was mehr zulässt .
Ich habe mir keine Zahlen angesehen, um zu sehen, wie groß der Effekt wäre. Es könnte Teil einer Foldback-Strombegrenzung sein, obwohl es, wenn ich nur so schaue, nicht so aussieht, als würde es dafür ausreichen. Es könnte auch eine Möglichkeit sein, die Steigung zu schärfen Reduzierung während der Strombegrenzung. Vielleicht reicht die Verstärkung der Stromschleife nicht ganz aus, um sie zu halten konstant während des Limits.
Ein genauerer Blick auf
Betrachtet man die Abschnitte Stromfehlerverstärker und Spannungsausgang des Schaltplans, eine Gleichung für U4B-inv als Funktion von Cref, , Und kann geschrieben werden.
=
Wenn die Stromschleife aktiv wird, während der Konstantstromregelung und für einen perfekten OpAmp, = 0V. Die Gleichung kann umgedreht und für den Strombegrenzungssollwert geschrieben werden ( ) als Funktion von Cref und .
=
Beziehung zu ist eingestellt durch R2=0,1 Ohm, R24=50kOhm, R27=1 Ohm, R34=500kOhm. wird um angepasst mit einer Rate von . Hier ist ein Diagramm, um besser zu zeigen, wie das aussieht:
Der Wert für Cref war -0,29987, weil er schöne gerade Zahlen lieferte. Für einen 15V Wechsel von ergibt ein Änderung von . Es mag nicht nach viel erscheinen, aber es ist in der richtigen Größenordnung, um Verstärkungsfehler in der Stromschleife zu korrigieren, um eine konstante Stromlastregelung aufrechtzuerhalten.
Es sieht so aus, als wäre Ihre zweite Vermutung am nächsten rechts: Der Teiler R27, R34 wird höchstwahrscheinlich verwendet, um die Konstantstromregelung zu verbessern.
Eine Möglichkeit zur Überprüfung wäre, R27 kurzzuschließen und im Konstantstrommodus zu betreiben. Dann könnten Sie den Regulierungsfehler ohne Korrektur sehen.
Stark gewichtete Teiler wie dieser finden im Allgemeinen Verwendung, wenn ein gegebener Eingang Vcc nicht erreichen darf. Viele Instrumentenverstärker haben eine maximale Eingangsspannung, die so spezifiziert ist, dass sie nicht größer als ein bestimmter Prozentsatz der Stromschienen ist. Insbesondere wenn der Eingang in beiden Polaritäten auf volle Vcc geht, besteht normalerweise eine gute Chance, dass der Chip selbst die Potentialdifferenz zwischen dieser und der gegenüberliegenden Schiene nicht bewältigen kann - dies gilt insbesondere, wenn der Chip mit seinem Maximum verwendet wird Schienenspannungen liefern.
Edit: So wahr das auch sein mag, ich habe verpasst, was hier passiert ist. (Entschuldigung, auf einem Roadtrip.)
Dieser Teiler fügt einen garantierten Offset von 0 ein. Der Steuerausgang ist höchstwahrscheinlich so aufgebaut, dass er einen Eingangsverlust erkennt und mit einer Art Alarm oder Code darauf reagiert, falls i_sense wahr Null wird, was einen Signalverlust anzeigt. Ohne hinzuschauen würde ich sagen, das würde dazu führen, dass der Ausgang aus Sicherheitsgründen einfach abgeschaltet wird.
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Benutzer39962