Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Regulator dwupołożeniowy na wzmacniaczu operacyjnym

mr.daniel 19 Cze 2014 13:09 4020 22
  • #1 19 Cze 2014 13:09
    mr.daniel
    Poziom 9  

    Witam,
    Chce zaprojektować regulator dwupołożeniowy na wzmacniaczu operacyjnym, który będzie sterował zaworem elektromagnetycznym. Zawór jest sterowany napięciowo i może przyjmować tylko dwie wartości napięcia (0V i 12V). Do zasilania wzmacniacza operacyjnego zamierzam użyć zasilacz symetryczny ±17V. W literaturze znalazłem schemat takiego układu widoczny poniżej po moich poprawkach (tzn. zastosowanie diody zenera w celu ograniczenia napięcia wyjściowego z 17V do 12V). Ponieważ od niedawana zacząłem się interesować elektroniką chciałbym prosić o czyjąś opinie czy taki układ spełni swoją rolę oraz jak dobrać wartości rezystorów i jaki one maja wpływ na układ.

    Regulator dwupołożeniowy na wzmacniaczu operacyjnym

    Regulator dwupołożeniowy na wzmacniaczu operacyjnym

    Z góry dziękuje za pomoc,
    Pozdrawiam.

    0 22
  • #2 19 Cze 2014 13:46
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    Cytat:
    Chce zaprojektować regulator dwupołożeniowy na wzmacniaczu operacyjnym,
    Używanie wzmacniacza operacyjnego jako komparatora to kiepski pomysł, skoro scalone komparatory są równie łatwo dostępne, stopień wyjściowy komparatora łatwo podłączyć tak aby dawał dwa ściśle określone wartości napiecia w nasyceniu.

    Cytat:
    który będzie sterował zaworem elektromagnetycznym.
    Niezależnie czy użyjesz komparatora czy wzmacniacza operacyjnego i tak nie da sie podłączyć zaworu bezpośrednio.

    Cytat:
    Do zasilania wzmacniacza operacyjnego zamierzam użyć zasilacz symetryczny ±17V.
    Dziwne napiecie, czy masz aż tak szeroki zakres napięć wejściowych? Czy potrzebujesz napiecia symetrycznego?
    Cytat:

    W literaturze znalazłem schemat takiego układu widoczny poniżej po moich poprawkach (tzn. zastosowanie diody zenera w celu ograniczenia napięcia wyjściowego z 17V do 12V).
    Układ z błędem, dodatnie sprzężenie zwrotne napewno niczego nie ograniczy. Jak już wspominałem, używając komparatora niczego nie będziesz musiał ograniczać.

    Cytat:
    Ponieważ od niedawana zacząłem się interesować elektroniką chciałbym prosić o czyjąś opinie czy taki układ spełni swoją rolę oraz jak dobrać wartości rezystorów i jaki one maja wpływ na układ.
    Pewnie by spełnił jakby go poprawić, ale po co tak komplikować.
    Warto by dodać histerezę.

    0
  • #3 19 Cze 2014 14:43
    trymer01
    Moderator Projektowanie

    Pomijając wiele błędów w tym układzie, to nic nie napisałeś o napięciu sterujacym (wejściowym). Czy na pewno potrzebny tu jest komparator?

    0
  • #4 19 Cze 2014 15:20
    mr.daniel
    Poziom 9  

    Może opisze mój problem od początku. Moim zadaniem jest zaprojektowanie stanowiska do badania regulacji dwupołożeniowej z korekcją dynamiczną. Przykładowy uproszczony schemat blokowy na rysunku niżej.
    Regulator dwupołożeniowy na wzmacniaczu operacyjnym
    Obiektem jest zbiornik powietrza. Ciśnienie w zbiorniku jest mierzone przetwornikiem, który na wyjściu daje sygnał napięciowy 0÷10V. Natomiast dopływ powietrza do zbiornika reguluje zaworem elektromagnetycznym zasilanym 12V. Z tego co napisał jarek_lnx już wiem ze muszę dobrać jeszcze przekaźnik do sterowania tym zaworem.

    Węzeł sumacyjny oraz korekcje zrobiłem na wzmacniaczach operacyjnych, dlatego też i sam regulator chciałbym zrobić na wzmacniaczu operacyjnym. Zasilanie symetryczne jest potrzebne do korekcji i węzła sumacyjnego, a jest to ±17V ponieważ taki znalazłem zasilacz symetryczny do wzmacniaczy operacyjnych.

    Może uściślę, że zależy mi tylko na zaprojektowaniu takiego układu, który w jakimś stopniu będzie zdziałał i spełniał moje założenia, a nie na jakości tego układu gdyż nie będę wykonywał go fizycznie.

    Jeszcze odnośnie histerezy to nie jest wymagana, gdyż projektowane stanowisko ma tylko służyć do badania wpływu korekcji na układ.

    0
  • #5 19 Cze 2014 18:20
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    Cytat:
    Z tego co napisał jarek_lnx już wiem ze muszę dobrać jeszcze przekaźnik do sterowania tym zaworem.
    Przekaźnika też nie wysterujesz z wyjścia wzmacniacza operacyjnego, musisz dodać tranzystor, a jak bedziesz miał tranzystor to przekaźnika nie potrzeba.

    Cytat:
    Węzeł sumacyjny oraz korekcje zrobiłem na wzmacniaczach operacyjnych, dlatego też i sam regulator chciałbym zrobić na wzmacniaczu operacyjnym. Zasilanie symetryczne jest potrzebne do korekcji i węzła sumacyjnego, a jest to ±17V ponieważ taki znalazłem zasilacz symetryczny do wzmacniaczy operacyjnych.
    Skoro resztę już masz, to rób jak chciałeś, tylko popraw błędy.

    0
  • #6 19 Cze 2014 20:15
    mr.daniel
    Poziom 9  

    Dziękuje za pomoc i proszę jeszcze raz o zerknięcie na schemat czy nie ma jeszcze błędów. Wzmacniacz operacyjny w tym układzie zasilę jednak napięciem E=12V wiec wg mojej wiedzy Uo będzie przyjmować tylko dwie wartości napięcia 0 lub 12V. Prosił bym również o pomoc w doborze rezystancji w układzie. Z tego co udało mi się wyczytać to rezystancje R1 i R2 nie wpływają na zachowanie układu.
    Regulator dwupołożeniowy na wzmacniaczu operacyjnym

    0
  • #7 19 Cze 2014 22:00
    trymer01
    Moderator Projektowanie

    Napięcie zasilania +-17V to nietypowe zasilanie dla WO, zwykle nie powinno ono przekraczać +-15V. Chyba, że stosujesz nietypowe, wysokonapieciowe WO - ale po co?
    Zasilanie symetryczne - a nie tak jak na schemacie - pojedyncze.
    Powinieneś użyć komparatora zamiast WO. Napiecie referencyjne powinno byc regulowane w zakresie 0-10V - tak jak napiecie sterujace.
    Tu - teraz masz Uref=0 (masa) i nieznaczne napięcie sterujące spowoduje wysoki stan na wyjściu, wysterowanie tranzystora i uruchomienie zaworu.
    Tranzystor dobrać do prądu pobieranego przez zawór, najlepiej typu MOSFET o odpowiednim Rdson.

    0
  • #8 19 Cze 2014 22:48
    mr.daniel
    Poziom 9  

    trymer01 napisał:
    Napiecie referencyjne powinno byc regulowane w zakresie 0-10V - tak jak napiecie sterujace.
    Tu - teraz masz Uref=0 (masa) i nieznaczne napięcie sterujące spowoduje wysoki stan na wyjściu, wysterowanie tranzystora i uruchomienie zaworu.

    Tak właśnie o takie działanie mi chodziło. Pojawienie się na wejściu jakiegokolwiek napięcia ma uruchomić zawór. Jeżeli napięcie referencyjne byłoby różne od 0 to charakterystyka statyczna przesunęłaby się o wartość tego napięcia, a mi zależy na charakterystyce statycznej zamieszczonej w pierwszym poście.

    0
  • #9 19 Cze 2014 23:13
    trymer01
    Moderator Projektowanie

    No to musisz mieć zasilanie symetryczne, i kompensację napiecia niezrównoważenia.

    0
  • #10 20 Cze 2014 00:48
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Nie - są wzmacniacze operacyjne (i chyba komparatory też), których zakres napięć wejściowych zawiera -zasilania, np. LM358.

    0
  • #11 20 Cze 2014 08:08
    trymer01
    Moderator Projektowanie

    Takich komparatorów jest znacznie więcej niż WO, bo komparator łatwiej zrobić (z taką cechą) - wystarczy np. że ma tranzystory pnp na wejściu.
    I do komparatora namawiam (i nie tylko ja) - ale bezskutecznie.

    0
  • #12 20 Cze 2014 08:32
    ankowalik
    Poziom 24  

    Każdy operacyjny może być mniej lub bardziej dobrym komparatorem. Odwrotnie niestety nie. Są operacyjne mocy z wyjściem bez problemu zasilającym zawór.
    Sprzężenie dodatnie wprowadzi histerezę przez co układ będzie stabilny.

    0
  • #13 20 Cze 2014 08:45
    trymer01
    Moderator Projektowanie

    hmm, to po co produkuje sie komparatory?
    Bo wg tego co piszesz to zbędne są....
    Inaczej - żaden WO nie bedzie tak dobrym komparatorem jak układ specjalizowany. Tyle, że czasem ta jego przewaga nad WO nie jest konieczna.
    A już WO mocy to bardzo kiepski pomysł.

    0
  • #14 20 Cze 2014 08:52
    ankowalik
    Poziom 24  

    Układ jest na tyle mało wymagający, że poczciwina 741 bez trudu go ogarnie. W literaturze są setki takich ukladów. Każdy pomysł nawet "kiepski" można rozważyć :D

    0
  • #15 20 Cze 2014 09:44
    _jta_
    Specjalista elektronik

    O ile się orientuję, różnica między wzmacniaczem operacyjnym, a komparatorem jest taka, że pierwszy ma wyjście push-pull, a drugi otwarty kolektor NPN. Do sterowania tranzystorem wygodniejszy jest ten drugi, bo wyjście push-pull na ogół ma zakres napięć od -zasilania+2V do +zasilania-2V, co w układzie z jednym napięciem zasilania nie pasuje do sterowania tranzystora.

    Są wzmacniacze rail-to-rail, które dają na wyjściu napięcia w zakresie (prawie) od -zasilania do +zasilania; wzmacniacz LM358 (to są 2 w jednej obudowie) i LM324 (to samo, ale 4) pozwalają na napięcie wejściowe nawet odrobinę poniżej -zasilania i jak mają dać na wyjściu możliwie niskie napięcie, to nie dają prawie żadnego, ale z ograniczoną możliwością przyjęcia prądu - nadają się do sterowania bazą tranzystora NPN, którego emiter jest połączony do masy, ale baza nie ma opornika podającego prąd z +zasilania, a tylko oporniki jak w #6 (a przy użyciu komparatora i tranzystora NPN taki opornik jest konieczny; zbędny byłby, gdyby z komparatora sterować tranzystor PNP).

    Histereza (i konstrukcja układu, która pozwala ją uzyskać) jest bardzo wskazana - inaczej przy powolnej zmianie napięcia na wejściu układ będzie przechodził przez stan połowicznego włączenia tranzystora i on przy tym może się grzać. Poza tym, zawór pewnie ma cewkę o sporej indukcyjności - jeśli tak, to konieczna jest dioda zabezpieczająca przed impulsem napięcia powstającym przy wyłączaniu tranzystora.

    trymer01 - Może namawiając do komparatora podaj konkretny typ. Najbardziej znany LM311 wymaga na wejściu napięcia powyżej -zasilania+0.5V - można przesunąć napięcie dzielnikiem z oporników (i przy okazji mieć regulację niezrównoważenia, jakkolwiek LM311 ma osobne wejścia do takiej regulacji), ale trzeba je precyzyjnie dobrać. LM393 i LM2903 (podwójne) oraz LM339 i LM2901 (poczwórne) pasują; LM319 i LM360 nie.

    0
  • #16 20 Cze 2014 10:59
    trymer01
    Moderator Projektowanie

    ankowalik napisał:
    Układ jest na tyle mało wymagający, że poczciwina 741 bez trudu go ogarnie. W literaturze są setki takich ukladów. Każdy pomysł nawet "kiepski" można rozważyć :D

    A jakim cudem? - 741 potrzebowałby zasilania symetrycznego, bo przy niesymetrycznym jego zakres Uwe i Uwy leży powyżej +2V - a tu potrzeba zakres działania od zera (masy - czyli minusa zasilania).
    Z napieciem Uwy można sobie stosunkowo łatwo poradzić stosujac dzielnik napiecia, ściagnieciem "pull-down" do masy, przesuwnikiem napięcia (diody) itp - ale z Uwe się tak nie da. I to jest podstawowa przeszkoda.
    _jta_ napisał:
    O ile się orientuję, różnica między wzmacniaczem operacyjnym, a komparatorem jest taka, że pierwszy ma wyjście push-pull, a drugi otwarty kolektor NPN. Do sterowania tranzystorem wygodniejszy jest ten drugi, bo wyjście push-pull na ogół ma zakres napięć od -zasilania+2V do +zasilania-2V, co w układzie z jednym napięciem zasilania nie pasuje do sterowania tranzystora.

    Niezupełnie.
    Podstawową różnicą miedzy WO i komparatorem jest jego budowa optymalizowana na szybkość (wychodzenie z nasycenia) - bo przecież komparator jest przewidziany do pracy dwustanowej - od nasycenia (jedna szyna zasilania) do nasycenia (druga szyna).
    Inaczej mówiąć - komparator pracuje "od płota do płota". A WO jest przewidziany do pracy liniowej i nie lubi nasycenia, wolno z niego wychodzi - nie należy go zmuszać do "zbliżenia się do płota".
    A z Vdrop na wyjściu (Uwy + ok. 2V) którą to wartość ma wiele WO (oprócz typów rail to rail, czy takich jak LM358/324, które pracują z napięciami zbliżonymi do ujemnej szyny zasilania) - można sobie łatwo poradzić jak piszę wyżej.
    Kłopot jest z Uwe+2V.
    _jta_ napisał:
    Są wzmacniacze rail-to-rail, które dają na wyjściu napięcia w zakresie (prawie) od -zasilania do +zasilania; wzmacniacz LM358 (to są 2 w jednej obudowie) i LM324 (to samo, ale 4) pozwalają na napięcie wejściowe nawet odrobinę poniżej -zasilania i jak mają dać na wyjściu możliwie niskie napięcie, to nie dają prawie żadnego, ale z ograniczoną możliwością przyjęcia prądu - nadają się do sterowania bazą tranzystora NPN, którego emiter jest połączony do masy, ale baza nie ma opornika podającego prąd z +zasilania, a tylko oporniki jak w #6 (a przy użyciu komparatora i tranzystora NPN taki opornik jest konieczny; zbędny byłby, gdyby z komparatora sterować tranzystor PNP).
    Nie wiem o co chodzi.

    _jta_ napisał:
    Histereza (i konstrukcja układu, która pozwala ją uzyskać) jest bardzo wskazana - inaczej przy powolnej zmianie napięcia na wejściu układ będzie przechodził przez stan połowicznego włączenia tranzystora i on przy tym może się grzać. Poza tym, zawór pewnie ma cewkę o sporej indukcyjności - jeśli tak, to konieczna jest dioda zabezpieczająca przed impulsem napięcia powstającym przy wyłączaniu tranzystora.

    A to jest prawda, ale autor się upiera. Mimo, że prosi o rady - wie lepiej.

    _jta_ napisał:
    trymer01 - Może namawiając do komparatora podaj konkretny typ. Najbardziej znany LM311 wymaga na wejściu napięcia powyżej -zasilania+0.5V - można przesunąć napięcie dzielnikiem z oporników (i przy okazji mieć regulację niezrównoważenia, jakkolwiek LM311 ma osobne wejścia do takiej regulacji), ale trzeba je precyzyjnie dobrać. LM393 i LM2903 (podwójne) oraz LM339 i LM2901 (poczwórne) pasują; LM319 i LM360 nie.

    A co tu szukać daleko - np. LM393, LM339.
    Również LM311 - nic nie "wymaga" - działa od zera na wejsciu. Sprawdzone, zresztą wystarczy spojrzeć na schemat: http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/LM211-D.PDF
    W zasadzie każdy (?) komparator z tranzystorami pnp na wejściu działa z Uwe=0, - LM319 i LM360 mają npn i nie będą działać.

    0
  • #17 20 Cze 2014 13:39
    mr.daniel
    Poziom 9  

    Jednak przekonaliście mnie do użycia komparatora. Z użyciem wzmacniacza operacyjnego jest jednak dużo więcej problemów, a moja wiedza potrzebna do rozwiązania tego problemu jest niewystarczająca.
    Projektując komparator również wskazana jest histereza?
    Jeszcze dla jasności zapytam czy napięcie na wyjściu komparatora zależy tylko od rodzaju dobranego komparatora czy coś jeszcze ma na to wpływ?

    W dokumentacji technicznej zaworu znalazłem, że moc prądu stałego jest w granicach od 4,8 do 6,5 W. Napięcie zasilające elektromagnes 12V. W takim przypadku zaleca się uzycia diody zabezpieczającej?

    0
  • #18 20 Cze 2014 13:59
    trymer01
    Moderator Projektowanie

    Histereza zalecana jest zawsze.
    Do ustalenia tylko jej wielkość oraz sposób realizacji, bo niektóre komparatory mają do tego celu specjalnie zaprojektowane obwody z wyprowadzeniami do tego.

    Zazwyczaj komparator ma wyjscie typu OC (open collector) co oznacza, że napięcie na jego wyjściu czyli na kolektorze tranzystora końcowego (po podłaczeniu kolektora do +zasilania przez opornik) przyjmuje dwa stany - niski (tranzystor właczony - napięcie na kolektorze rzędu ułamka V), albo wysoki - czyli napiecie zasilania (widziane poprzez opornik).
    Tak więc napiecie na wyjściu zależy od napięcia zasilania.

    6,5W/12V oznacza prąd ok. 0,6A - potrzebny tranzystor większej mocy, o prądzie Icmax >1A, a najlepiej MOSFET.

    Dioda zabezpieczająca (równolegle do cewki zaworu, katodą do +zasilania) - niezależnie od mocy cewki, dioda typu np. 1N400x, zabezpiecza przed przepięciami podczas wyłączania prądu w cewce, groźnymi dla tranzystora.

    0
  • #19 20 Cze 2014 14:56
    _jta_
    Specjalista elektronik

    trymer01: Nie wiem o co chodzi.
    O to, że jak między wejścia LM358 podasz napięcie ujemne (według konwencji '+' względem '-'), a do wyjścia podłączysz tylko woltomierz (między wyjście, a -zasilania), to ci wskaże jakieś setne części wolta; dla innego wzmacniacza operacyjnego mógłby wskazać ze 2V. Jeśli jednak podłączysz między +zasilania, a wyjście, taki opornik, żeby przez niego popłynęło około 1mA, to woltomierz wskaże dużo większe napięcie - dobrych kilka dziesiątych V - i już nie można liczyć na to, że jak podłączysz tam bazę NPN-a, którego emiter połączysz z -zasilania, to ten NPN pozostanie wyłączony.

    mr.daniel: W dokumentacji technicznej zaworu znalazłem, że moc prądu stałego jest w granicach od 4,8 do 6,5 W. Napięcie zasilające elektromagnes 12V. W takim przypadku zaleca się użycia diody zabezpieczającej?
    Skoro jest tam elektromagnes, to jest ona wręcz konieczna - inaczej prawdopodobnie zawór się nie wyłączy, bo pierwsza próba szybkiego wyłączenia spowoduje przebicie (i zwarcie) tranzystora (z powolnym nie będzie takich problemów, tranzystor może się tylko nagrzać).

    mr.daniel: Projektując komparator również wskazana jest histereza?
    Tak - pisałem w #15, z jakiego powodu. Jakkolwiek przy takiej mocy cewki (zakładając, że taka jest moc strat w cewce przy zasilaniu napięciem, jakim będzie zasilany układ) moc tracona w tranzystorze w najgorszym razie będzie nieco ponad 1.6W (w stanie ustalonym - bo przy nagłym zmniejszeniu prądu może być z diodą zabezpieczającą prawie do 7W, a bez niej dużo większa, np. 30W) - wystarczy kilka cm2 blachy aluminiowej do chłodzenia tranzystora, by mógł on taką moc strat wytrzymać dowolnie długo.

    Napięcie na wyjściu komparatora... Przede wszystkim zależy od tego, co jest na jego wejściach - albo tranzystor jest wyłączony (wtedy napięcie jest takie, jakby go nie było), albo włączony (wtedy napięcie wynika z prądu, jaki płynie, i charakterystyki wyjściowej tranzystora - może w nocie katalogowej jest do tego wykres?).

    trymer01: Również LM311 - nic nie "wymaga" - działa od zera na wejściu.
    Co do LM211/LM311 - w tej nocie katalogowej z linku, na stronie 3 pozycja "Input Voltage Range" (V_ICR) dolna wartość gwarantowana to -14.5V, a nie -15V (to jest przy zasilaniu +-15V) - jest to konsekwencją użycia tranzystorów NPN w drugim stopniu wzmocnienia, po wtórniku na PNP.

    0
  • #20 20 Cze 2014 15:20
    trymer01
    Moderator Projektowanie

    _jta_ napisał:
    trymer01: Nie wiem o co chodzi.
    O to, że jak między wejścia LM358 podasz napięcie ujemne (według konwencji '+' względem '-'), a do wyjścia podłączysz tylko woltomierz (między wyjście, a -zasilania), to ci wskaże jakieś setne części wolta; dla innego wzmacniacza operacyjnego mógłby wskazać ze 2V. Jeśli jednak podłączysz między +zasilania, a wyjście, taki opornik, żeby przez niego popłynęło około 1mA, to woltomierz wskaże dużo większe napięcie - dobrych kilka dziesiątych V - i już nie można liczyć na to, że jak podłączysz tam bazę NPN-a, którego emiter połączysz z -zasilania, to ten NPN pozostanie wyłączony.

    Niepotrzebnie piszemy o sprawach oczywistych, ten Vdrop mocno zależy od prądu (zadawanego tym opornikiem z plusa zasilania).
    Ale zawsze można sposobami (piszę o tym wyżej) obniżyć to napięcie i bezpiecznie wysterować tranzystor npn.
    _jta_ napisał:
    mr.daniel: Projektując komparator również wskazana jest histereza?
    Tak - pisałem w #15, z jakiego powodu. Jakkolwiek przy takiej mocy cewki (zakładając, że taka jest moc strat w cewce przy zasilaniu napięciem, jakim będzie zasilany układ) moc tracona w tranzystorze w najgorszym razie będzie nieco ponad 1.6W (w stanie ustalonym - bo przy nagłym zmniejszeniu prądu może być z diodą zabezpieczającą prawie do 7W, a bez niej dużo większa, np. 30W) - wystarczy kilka cm2 blachy aluminiowej do chłodzenia tranzystora, by mógł on taką moc strat wytrzymać dowolnie długo.

    Tyle, że te moce to...z sufitu trochę wzięte, bo nawet tranzystora nie znamy.

    _jta_ napisał:
    trymer01: Również LM311 - nic nie "wymaga" - działa od zera na wejściu.
    Co do LM211/LM311 - w tej nocie katalogowej z linku, na stronie 3 pozycja "Input Voltage Range" (V_ICR) dolna wartość gwarantowana to -14.5V, a nie -15V (to jest przy zasilaniu +-15V) - jest to konsekwencją użycia tranzystorów NPN w drugim stopniu wzmocnienia, po wtórniku na PNP.

    Zapewniam Cię, że LM311 działa od zera na wejściu. Sprawdzone.
    Jeśli nie wierzysz - sam sprawdź.
    Dane "Input Voltage Range" w tym przypadku były dawno temu podane mocno asekuracyjnie i tak zostało.
    Generalnie jest tak, że jeśli na wejściu są tranzystory pnp - komparator działa od zera. Przecież to oczywiste, i potwierdzone w praktyce, i nic tu do rzeczy tranzystory drugiego stopnia nie mają.
    Bo jeśli I stopień ma pnp to łatwiej jest zrobić II stopień na npn - z oczywistych powodów (polaryzacja tranzystorów, wykorzystanie napięcia zasilajacego itp), chociaż to nie reguła
    LM393 też ma w drugim stopniu npn (jeden) - i działa od zera, podobnie jak LM339 (to prawie identyczne konsrtukcje)

    0
  • #21 20 Cze 2014 16:40
    _jta_
    Specjalista elektronik

    trymer01: Niepotrzebnie piszemy o sprawach oczywistych, ten Vdrop mocno zależy od prądu
    W przypadku użycia LM358, czy LM324 nie należy dawać opornika do plusa - on ze 20mA da, trzeba się tym zadowolić. Wiem, chciałbyś I_C/10, ale się nie da - obniżanie napięcia dzielnikiem zmniejsza prąd bazy (bo część prądu płynie przez dzielnik), a i tak I_C/10 by nie wyszło.

    trymer01: Tyle, że te moce to...z sufitu trochę wzięte, bo nawet tranzystora nie znamy.
    Na przykład BD135. Ale z innym BD byłoby podobnie - jak tranzystor ma możliwość przyczepienia radiatora (wkładkę radiatorową), to i ma odpowiednią dopuszczalną moc strat - jakby jej nie miał, to by się nazywał BC i miał obudowę bez wkładki. Nie pamiętam dokładnie kryterium - chyba od oporności cieplnej złącze-obudowa 15°K/W nazywa się BD.

    trymer01: Zapewniam Cię, że LM311 działa od zera na wejściu. Sprawdzone.
    Nie może działać prawidłowo, bo NPN-y w drugim stopniu nie mają wystarczającego napięcia polaryzacji bazy. -14.5V jest rzeczywiście "na wyrost", z zapasem na rozrzut parametrów, ale -14.7 jest typowe. On może jakoś działać przy nieco niższym napięciu, ale przy obniżaniu napięcia wzmocnienie szybko maleje.

    LM393: zobacz http://www.elenota.pl/datasheet-pdf/86534/Fairchild/LM393 na stronie 2: pierwszy stopień to Q1 i Q4 (PNP), drugi Q2 i Q3 (PNP), dopiero trzeci, Q5 i Q6, to NPN-y; to pogarsza wykorzystanie napięcia zasilającego, ale on i tak działa od 2V; dwustopniowy wtórnik na PNP daje NPN-om zapas napięcia może 0.5V; do tego Q5 i Q6 to lustro prądowe, emitery mają połączone z -zasilania.
    LM339: zobacz http://www.elenota.pl/datasheet-pdf/86529/Fairchild/LM339 - dokładnie taki sam układ, nawet numeracja tranzystorów, diod i oporników się zgadza.
    A LM311: zobacz http://www.elenota.pl/datasheet-pdf/86516/Fairchild/LM311 - Q24 i Q26 (pierwszy stopień) to PNP, ale Q20 i Q21 (drugi) to NPN, na dodatek ich emitery są połączone z kolektorem Q22, więc przy połączeniu wejść z -zasilania ich napięcie emiter-baza jest mniejsze co najmniej o napięcie nasycenia Q22, niż to napięcie dla Q24 i Q26, które z tego powodu muszą działać z prądem rzędu mikroampera - pewnie układ jakoś działa, ale nie ma parametrów nawet podobnych do tych, które ma w normalnych warunkach.

    Niestety dopiero teraz zauważyłem dość istotną wadę LM339 i LM393: prąd wyjściowy, gwarantowany jest tylko 6mA (typowy 18mA), a napięcie nasycenia może być do 0.7V przy 4mA. To się nie obejdzie bez łączenia tranzystorów w układ podobny do Darlingtona, albo Sziklaiego (z tym układem możesz spełnić wymóg I_B>=I_C/10, bo I_C ma być najwyżej 540mA). A LM311 ma prąd wyjściowy 50mA, co prawda możliwe napięcie nasycenia 1.5V, ale PNP (BD136) mógłby sterować (choć z I_B=I_C/11, a nie /10) - no cóż, nie ma rzeczy doskonałych, jak mawiał Lis z "Małego Księcia".

    0
  • #22 21 Cze 2014 09:34
    Marian B
    Poziom 34  

    "Hebluj synku, hebluj, przyjdzie tata, siekierką poprawi", jest takie pzysłowie. Poco wymyślać niestworzone teorie, kiedy taki regulator do utrzymywania stałego ciśnienia można zrealizować na zwykłym przerzutniku Szmitta. W zasadzie wystarzy jedna scalona bramka z wejściem Szmitta, i oczywiście dopasowanie (potencjometryczne) napięciowe wejścia do czujnika i układ wykonawczy.
    Przerzutnik Szmitta ma wszystko co potrzebne do takiego urządzenia.

    0
  • #23 21 Cze 2014 10:10
    _jta_
    Specjalista elektronik

    To zależy od tego: (1) jakie chcemy mieć progi przełączania i jaką precyzję ich określenia; (2) jaki chcemy mieć prąd wyjściowy. Scalona bramka z wejściem Schmitta ma małą precyzję progów, są one przesunięte, a jej prąd wyjściowy jest za mały, żeby sterować pojedynczym tranzystorem bipolarnym mocy. Jeśli nie jest potrzebna precyzja, to można to zrobić na NE555 (jakkolwiek do tego trzeba dobrze rozumieć, co się robi).

    0