Ērti kontrolē savu slodzi ar strāvas padeves konvertētāju

⚡⚡Лабораторный блок питания - зарядное из atx - остальные зарядки в мусор. (Jūnijs 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Ērti kontrolē savu slodzi ar strāvas padeves konvertētāju


Šis raksts, kas ir daļa no AAC Analog Circuit Collection, piedāvā vienkāršu veidu, kā precīzi kontrolēt strāvu, izmantojot LED (vai ar tipisku pretestības slodzi).

Kā jūs droši vien pamanījāt, reālā elektroniskā dizaina tendence izrādīties zināms dominants sprieguma nekā pašreizējo. Es domāju sekojošo: Stabila sprieguma avoti ir kopīgi un plaši pieejami, bet tas prasa zināmas pūles, lai izveidotu kaut ko tuvu ideāliem strāvas avotiem, kas parādās teorētisko shēmu diagrammās. Līdz ar to strāvu, kas plūst caur slodzi, parasti nosaka pielietotā sprieguma amplitūda un slodzes strāvas sprieguma raksturojums. Parastās pretestības slodzes gadījumā strāvas sprieguma attiecības ir vienkārši pretestība. Tādējādi pašreizējais vienāds ar spriegumu, kas dalīts ar pretestību. Ja mainās slodzes pretestība, slodzes strāva mainās proporcionāli.

Tas parasti ir labi, taču pastāv situācijas, kurās mēs vēlamies tieši noteikt pašreizējo, neatkarīgi no slodzes īpašībām. Šādos gadījumos mēs varam izmantot strāvas padeves pārveidotāju (VCC), kas būtībā ir strāvas avota spriegums. Mēs ģenerē sprieguma signālu atbilstoši mūsu tipiskajām metodēm, tad mēs izmantojam VCC, lai ģenerētu strāvu, kas ir atkarīga tikai no šī ieejas sprieguma.

Pieteikumi

Es nevaru iedomāties pārāk daudzas situācijas, kurās jums būtu jāizmanto VCC, lai rūpīgi kontrolētu pašreizējo ar pretestības slodzi. Patiesībā šobrīd es nedomāju par to (esiet brīvi atstāt komentāru, ja jūs varat man palīdzēt šeit …). Rezistora strāvas sprieguma attiecību lineārais raksturs padara strāvas-sprieguma pārveidošanu nedaudz lieku: (tieši) palielinot spriegumu, kopumā ir tāda pati ietekme kā sprieguma palielināšanai, lai palielinātu strāvu.

Tomēr nav šaubu, ka VCC ir ļoti ērts kontūra, kad strādājat ar gaismas diodēm. LED (diodei) ir nelineāras strāvas-sprieguma raksturojums, un, tā kā gaismas enerģiju, ko rada LED, nosaka strāva, kas plūst caur to, spriegums nekādā ziņā nav vienkāršs veids, kā kontrolēt spilgtumu.

Šis jautājums ir apspriests šajā tehniskajā īsumā un arī šajā projekta pantā. Ja jūs izlasīsit projektu, jūs redzēsiet, ka es izmantoju vienkāršu op-amp circuit kā strāvas padeves pārveidotāju:

Patiesībā, es izmantoju trīs šādas shēmas, lai izveidotu "vienas pixel" krāsu displeju, izmantojot RGB LED. Šajā rakstā es parādīšu citu shēmu, kas izpilda to pašu. Kā viņi salīdzina "nezināmu neitrālu uzdevumu neitralizēt neizmantoto pastiprinātāju?" // www.maximintegrated.com/en/app-notes/index.mvp/id/1957 "target =" _ blank ">. Es negribētu teikt, ka viena no šīm shēmām ir stingri labāka par otru, taču ir viena būtiska atšķirība, ko es paskaidrošu nākamajā sadaļā.

Analīze

Šeit ir ķēde:

Apskatīsim funkcionalitāti, pirms skatāmies uz simulācijas parauglaukumiem. Ķēdes sastāvā ir vairāk vai mazāk divu savstarpēji savienotu sprieguma sekotāju; Es saku "vairāk vai mazāk", jo viens no sekotājiem ir diode atsauksmju ceļā. Apakšējā pietuvinātājam ir zems kā tā ieejas spriegums, tāpēc izejas spriegums un līdz ar to arī spriegums apgrieztā ievades terminālā ir 0 V. Tas nozīmē, ka R1 apakšējā spaile vienmēr būs 0 V.

No "virtuālās īsās" tuvināšanas mēs zinām, ka op-amp diviem ieejas termināļiem būs vienāds spriegums. Tas nozīmē, ka spriegums augšējā spailei R1 ir vienāds ar vadības spriegumu, un tādējādi strāva caur R1 vienmēr ir V CONTROL / R1. Bet kāds ir šī strāvas avots? Tas, protams, nevar tikt iegūts no U1 apgriežot ievades terminālu, un vienīgā cita iespēja ir U1 izejas terminālis. Tādējādi strāva, kas plūst no U1 izejas, vienmēr ir V CONTROL / R1, un līdz ar to strāva caur diode vienmēr ir V CONTROL / R1. Tas pats būtu spēkā, ja diode tika aizstāta ar rezistoru vai pat induktoru. Citiem vārdiem sakot, šī shēma tiek izmantota, lai precīzi kontrolētu strāvu, kas plūst caur komponentu, kas ievietots U1 atgriezeniskās saites ceļā.

Galvenā atšķirība starp šo ķēdi un vienpikseļu krāsu displeja projektā izmantoto opciju-amp-ķēdi ir šāda: divu optisko pastiprinātāju ķēde ir diferenciāla, bet vienas opcijas pastiprinātāja shēma ir viena -pārveidots In one-op-amp circuit, ieeja vienmēr atsaucas uz zemes. Dual-op-amp konfigurācija ļauj jums kontrolēt slodzes strāvu, izmantojot diferenciālo spriegumu; tas ir attēlots sekojošajā shēmas diagrammā, kur U2 neinvertijošais terminālis ir kļuvis par otru ievadi, nevis tiešu savienojumu ar zemi.

Šeit ir LTspice ieviešana, kam seko divi gabali. Pirmkārt, jūs varat redzēt tikai vienu izsekot, jo divas pēdas (ieejas spriegums un slodzes strāva) pilnīgi pārklājas. Otrajā gabalā es ievietoju abas pēdas atsevišķās rūtains. Šie zemes gabali apstiprina, ka slodzes strāva rūpīgi seko ieejas spriegumam, neskatoties uz diode sarežģītajiem strāvas sprieguma raksturlielumiem, un ka attiecība starp ieejas spriegumu un slodzes strāvu patiešām ir (patīkami vienkāršs) vienādojums, kas paskaidrots iepriekš, ti, I L = V IN / R1.

Secinājums

Rakstā ir parādīts un izskaidrots vienkāršs, bet efektīvs ķēde sprieguma signāla izmantošanai, lai precīzi kontrolētu strāvu, izmantojot slodzes komponentu. Šī konfigurācija ir daudzveidīgāka nekā ķēde, kuru es iepriekš izmantoju, jo tā pieņem diferenciālo ieejas spriegumu. Tomēr jāatceras, ka ne katram op-amp ir ieejas no dzelzceļa līdz dzelzceļam; ja negatīvā pievade ir 0 V, daži op-ampēri nebūs saderīgi ar šajā pantā apskatīto VCC pamatotās ievades versiju.

Ja vēlaties ietaupīt nedaudz darba, varat lejupielādēt savu LTspice shematisko, noklikšķinot uz oranžas pogas.

LTspice shematisks