Преобразователь напряжение-ток на ОУ

ELSE

Здравствуйте!
Собрал схему токового монитора как на рисунке.

Сначала проверил ее в Electronic Workbench. Все работает, но иногда возникает ситуация когда на выходе (эммитер транзистора) появляется +Uпит LM358. (запитываю однополярным питанием от +15В до +20В). Причем "выходит" схема из такого состояния только при сбросе питания.

В Workbench тоже самое было - я сначала подумал, что это проблема Workbench - но теперь понял, что у данной схемы есть недостаток.
Если я правильно понимаю, то такое поведение происходит когда нагрузка отключена и выход после шунта "весит в воздухе" или ток имеет какое-то малое значение, на уровне Uсмещения LM358.
Токи меряю от 0,5А до 1А. Номиналы резисторов другие, если это важно - вместо 1к - 3к3, вместо 10к - 33к.

Забыл добавить, у меня напряжение питания выше на 3-4В чем напряжение, подаваемое на левый вывод шунта по рис.
Я прав?

Реклама

polyname

попробуйте TL072/082, LM35x - у них допутимое Uвх до Uпит
и притяните выход ОУ резистором к Uпит

Реклама

ELSE

А чем они мне помогут? проблема в LM358? У меня питание LM358 заведомо больше на 3-5В в худшем случае чем на его входах

или Вы имеете ввиду что для такого монитора нужен ОУ Rail-to-Rail по выходу, чтобы в том числе до 0В?

ELSE

Порылся в запасах нашел отличный девайс, как раз то что нужно:

mcp6002t R-t-R IN/OUT - что-то не сообразил про него сразу. Блин он и дешевле: 9 рублей против 20 стоил мне.
Pin-to-pin совместим. Попробую его поставить.

Погорячился - он R-t-R по входам а не Over-the-TOP

Реклама

koyodza

Проблема в том, что когда на выходе ОУ напряжение становится выше входного (у Вас ведь питание отдельное, и оно выше), ООС превращается в ПОС через открытый переход Б-К транзистора и схема защёлкивается. Возможных выходов из ситуации несколько:
1. Использовать ОУ, допускающие работу вблизи +Пит на входах, обязательно запитав сам ОУ от входного напряжения, т.е. избавиться от дополнительного питания, которое выше входного. В исходной схеме так и сделано, но примененный ОУ не рассчитан на работу вблизи +Пит на входах.
2. Поставить маломощный диод с барьером Шоттки между выходом ОУ и его ИНВЕРТИРУЮЩИМ входом, анодом к выходу. Диод не даст возникать положительной разности потенциалов между входами и схема не будет защелкиваться, когда напряжение на выходе ОУ превысит входное. Диод имеет смысл только когда питание ОУ выше входного напряжения. Нужен именно с барьером Шоттки, обычный может не давать гарантированного эффекта, т.к. падение напряжения на нем соизмеримо с падением напряжения на прямосмещенном переходе Б-К транзистора.
3. Заменить биполярный транзистор на полевой с изолированным затвором. Тогда протекание тока с выхода ОУ на входы станет невозможным. Кроме того, это повысит точность преобразователя, т.к. с биполярным транзистором имеет место ошибка, обратно пропорциональная h21э примененного транзистора. Этот вариант подходит и для случая с питанием ОУ от входного напряжения. Лучший из предложенных.

Реклама

ELSE

Большое спасибо! я не подумал про ПОС.
Про полевой транзистор я видел схему. Попробую ее и собрать с ним.

Еще раз спасибо!

Реклама

koyodza

Вы можете прямо в этой схеме поменять транзистор, нет необходимости менять схему. Лучше брать с небольшой емкостью затвора. Сопротивление открытого транзистора тут роли не играет, но обычно те, что с маленьким сопротивлением, имеют большую входную емкость. Идеальным вариантом могут быть BSS123, PMBF107, 2N7002, 2N7000. Не рекомендую брать IRLML2502 и подобные с низким сопротивлением канала и большой входной емкостью.

Для "спасибов" тут есть кнопочки + и - под надписью "Рейтинг сообщения" в каждом сообщении, не ленитесь их нажимать

Ser60

Может пригодится: у Linear есть неплохой апноут по теме
http://cds.linear.com/docs/Application%20Note/an105.pdf
А вообще, ими и другими производителями выпускается туча специализированых микросхем для измерения тока, многие без навесных компонентов, см. например
http://www.maximintegrated.com/products ... ent_sense/

ELSE

Посмотрел апноуты -отличная инфа - странно я на них не натыкался при поиске.

Проблема в том, что микрухи эти дороги и не выгодно на них делать девайс, если не нужна какая-либо специфическая точность или задача. Для моих нужд достаточно той схемы, что я привел.
ВСЕМ участникам большое спасибо за предоставленную информацию!

mirs

Столкнулся с аналогичной проблемой в приведённой схеме , не учёл ПОС , заменой BC547 на FET 2N7002 ( BS170 ) проблема исчезла ( В схеме решил ничего не менять , номиналы остались прежние , просто предвижу вопросы , впрочем речь идёт об номинале R3 , достаточно 100...200 Ом для ограничения тока заряда ёмкости затвора FET транзистора ) . В моём проекте нагрузка меняется , изменяются и токи от малых до сравнительно больших , сответственно изменяется и напряжение на выходе ОУ до значений выше входного напряжения , отсюда и = защёлкивание = ( питание ОУ должно быть на 2-3 вольта выше входного напряжения ) . Использовал LM358P , хорошо работает при измерении малых значений тока ( меня интересовали от 1mA до 5A ) , показания снимаем с R5 ( отношение R4/R1 = 1000 для удобных показаний 1 : 1 ) . Огромное thanks you .

hrpankov

...темка на самом деле "Преобразователь напряжение-ток".... явно ТС спутал и виставил схемку "Преобразователь ток-напряжение" ....и уже заброшена, но что не так?...