Sirkuit Pembatas Tegangan dan Arus

8

Saya seorang pemula untuk desain sirkuit, jadi saya pikir saya benar-benar kehilangan atau terlalu memikirkan ini (kemungkinan besar yang pertama). Saya membutuhkan rangkaian yang akan bertindak seperti catu daya pembatas arus, yang dapat saya rancang dalam tegangan spesifik (20mV) dan batas arus (100mA) di beberapa keluaran independen. Setiap output saya kemungkinan akan disingkat atau melihat resistansi yang sangat rendah.

Sejauh ini, saya telah melihat IC yang dapat menyediakan sumber arus konstan, tetapi tidak ada yang berada dalam kisaran saat ini yang saya butuhkan. Saya telah melihat regulator tegangan, tetapi saya tidak yakin bagaimana saya dapat membatasi arus dari mereka.

Hal yang paling menjanjikan yang saya lihat sejauh ini adalah menggunakan pembatas arus dua transistor, seperti ini:

Pembatas arus

Sumber: Wikipedia

Apakah mungkin berhasil? Jika saya memiliki beberapa sirkuit seperti ini (terhubung ke VCC dan GND yang sama), apakah masih akan berfungsi sebagaimana dimaksud? Apakah ada cara yang jauh lebih baik untuk mendekati masalah ini?

flndr
sumber

Jawaban:

4

Suatu asumsi perlu dibuat yang mungkin ingin Anda klarifikasi. Jika Anda ingin 20 mV pada HINGGA 100 mA maka tidak ada sirkuit yang akan berfungsi tanpa fungsi kontrol arus dan kontrol tegangan. Sirkuit berikut menangani kontrol saat ini. Ini dapat digunakan untuk memberi makan rangkaian pengatur tegangan standar 20 mV. Jika Iload adalah <Icurrent_limit maka VR berfungsi seperti yang diinginkan. Jika Iload mencoba melebihi batas saat ini maka VR kekurangan arus. Jadi ...

Rangkaian Anda akan bekerja tetapi kualitasnya relatif rendah - itu tergantung pada Vbe dari Q2 yang terdefinisi dengan baik - yang cenderung tidak terjadi. pilihan dan JIKA beban turun 20 mV pada saat itu maka Q1 akan mengasumsikan Vce apa pun yang diperlukan untuk menjatuhkan 20 mV melintasi beban.

Sirkuit asli. Tidak luar biasa -

masukkan deskripsi gambar di sini

Jauh lebih baik sirkuit serupa dengan yang di bawah ini dari sini .
Saya telah memodifikasi ini sedikit tetapi meninggalkan nilai-nilai mereka di tempat karena ini hanya untuk memberikan ide.
Sistem mengaktifkan Q3 hingga V_Rsense = Vref.
Jadi I_constsnt-current = Vref / Rsense.
Vref dapat dibagi dari beberapa tegangan input seperti yang ditunjukkan menggunakan rasio pembagian sesuai. . Anda dapat memberikan tegangan variabel dari pot atau mikrokontroler dll jika diinginkan untuk memvariasikan arus. Perhatikan bahwa ini adalah wastafel saat ini dengan beban yang dipasok dari beberapa V + pilihan. Tidak harus sama dengan V + seperti Vcc = BPS +

masukkan deskripsi gambar di sini

https://www.google.co.nz/search?q=current+source&hl=en&safe=off&prmd=imvns&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=K2P6T_iZEOijiAfU4JjlBg&ved=0&hl=id

Mirip tetapi dengan MOSFET dan drive UC


Ini serupa tetapi menggunakan tegangan pada R1 untuk menyediakan sumber arus sisi yang tinggi. Dari sini tapi dia bilang itu disalin dari "Seni elektronik". Perhatikan lagi bahwa Vref adalah tegangan sisi TINGGI melintasi R1.
yaitu Icc = Vref / R2 = [V + x R1 / (R1 + R3)] / R2

masukkan deskripsi gambar di sini


Beberapa pemikiran dari Maxim dari sini .

masukkan deskripsi gambar di sini


Banyak pemikiran terkait dari seluruh

Russell McMahon
sumber
Terima kasih atas jawaban anda. Hal yang membingungkan saya adalah bagaimana membatasi tegangan dan arus (saya sadar hanya satu yang akan dibatasi pada satu waktu). Jika saya melakukan sesuatu seperti ini , saya harus dapat menyesuaikan drop tegangan rangkaian terbuka antara regulator tegangan yang saya gambar dan rangkaian yang ada. Saya kemudian dapat mempersingkat beban, dan menyesuaikan Vref yang Anda gambar untuk mendapatkan arus yang tepat. Maka batas saya akan ditetapkan, kan?
flndr
4

Tidak, rangkaian transistor tidak akan bekerja pada 20 mV, karena membutuhkan setidaknya 0,7 V untuk mengatasi penurunan tegangan junction-emitor. Tidak mungkin Anda akan menemukan rangkaian apa pun yang akan bekerja pada tegangan rendah ini.

Namun semuanya tidak hilang. Pembatas arus dapat bekerja dengan voltase input yang lebih tinggi. Ini akan menjadi beban yang menentukan tegangan output, sesuai Hukum Ohm: voltase = arus x resistansi. Jadi, bahkan dengan pasokan 5 V dan beban 0,2 you'll Anda hanya akan memiliki 20 mV jika Anda membatasi arus hingga 100 mA. Jadi gunakan tegangan suplai beberapa volt dengan limiter arus transistor dan semuanya sangat bagus.

Mengawasi disipasi transistor. Pada 5 V dan 100 mA itu 500 mW dan itu sering kali merupakan batas untuk transistor keperluan umum. The BC337 's Absolute Maksimum Penilaian adalah 625 mW, misalnya. Jadi pasokan 3 V lebih aman daripada yang 5 V.

stevenvh
sumber
2

Cukup mudah untuk 'memprogram' regulator tegangan 7805 untuk bertindak seperti sumber arus. Lihatlah gambar di bawah ini yang saya temukan di sini :

masukkan deskripsi gambar di sini

Tegangan melintasi R diketahui, 5V. Karena itu jika Anda menginginkan arus 100mA, R harus sama dengan 5V / 100mA = 50Ω. Berhati-hatilah karena resistor menghilangkan 5V × 100mA = 0,5W sehingga resistor 1W bukanlah ide yang buruk.

Tidak yakin apa maksud Anda dengan persyaratan 20mV. Tegangan input minimal harus 5V (output regulator) + 3V (diperlukan melintasi regulator) = 8V di atas tegangan output maksimum yang diperlukan.

jippie
sumber
20mV / 100mA adalah batas. Ketika saya menyingkat output, saya ingin membatasi arus ke 100mA. Pada sirkuit terbuka, tegangan harus "dibatasi" hingga 20mV.
flndr
600mV (ish) akan mudah diimplementasikan dengan dioda pada output.
jippie