Стабилизатор тока

[Vovk_Z]

если речь про схему из первого поста, то,
...
во-вторых, этот делитель только усугубляет влияние напряжения смещения. нужно вход ОУ подключить прямо к шунту. тогда и сопротивление шунта не придется увеличивать.

Нет, не первого поста, речь идет о схеме вверху второй страницы за Вс июн 28, 2015 09:24:31.
Резистор обратной связи, кот. соединяет шунт и инверт. вход, имеет определенную, ненулевую, величину, при которой влияние собственного напряжения смещения ОУ минимизируется.
Аналогичным образом, можно минимизировать влияние смещения, подбором эквивалентного сопротивления, которое соединяет неинвертирующий вход ОУ и землю. Для LM358 величина этого сопротивления резистора будет от 4,7 до 47 кОм.

[Starichok51]

Для LM358 величина этого сопротивления резистора будет от 4,7 до 47 кОм.

это откуда такое?
на неинвертирующем входе в этой схеме сопротивление может изменяться от нуля до 1090 Ом. поэтому самым разумным будет в инвертирующий вход включить половину от 1090, то есть 545 Ом. но такое решение основывается на предположении, что токи обоих входов одинаковые. а на самом деле входные токи имеют разброс.
далее.
напряжение смещение может быть как положительным, так и отрицательным.
в схеме есть резисторы VR2 и R5, которые могут компенсировать только одну из полярностей напряжения смещения.
в случае же наличия другой полярности смещения эту цепочку следует переключить на неинвертирующий вход. но в силу изменяющегося сопротивления на этом входе точная компенсация будет только в одной точке делителя задания тока.

[botchin]

Мне кажется, что в погоню за "компенсацию напряжение смещение" въ потеряете генератора тока. В схеме обезятелно все напряжение с шунта должно подаватся на инв. входа. В случае подключение сопротивление на инв. входа к массе будет иметь место увеличение тока на въходе генератора. Как и в случае с VR2 R5 тоже самое в другую сторону.

Потом. Посмотрите на генератора тока на VT1! и потом давайте думать о том что будем компенсировать. Да етот генератор в диапазоне рабочих температур будет с таким разбросом, что ничем не скомпенсируете.

[Телекот]

стабильность генератора тока на VT1 целиком зависит от стабильности опорного напряжения и если применить термокомпенсированный стабилитрон то будет очень высокой. если не учитывать опорное напряжения то стабильность тока примерно 4*10^-6%

[botchin]

Расмотрим только Ube. Знаем, что зависимость Ube от температуръ составляет 2.5 mV/ ̊C. Пусть изменение температуръ бъдет 20̊C. => ΔUbe = 50mV => ΔIвъх = 0,05V/50k (VR1+R4) = 1uA что составляет ошибка в 1%/20̊C. И ето только Ube, а напряжение питания, а Δh21, нестабилность стабилитрона и т.д. и т.п.
Так, что я думаю, что заявленная

стабильность тока примерно 4*10^-6%

слишком погрешная.

Да у такая хорошая ИС как ref200 нестабильность составляет ±25 *10^-6 ̊C

[Starichok51]

Знаем, что зависимость Ube от температуръ составляет 2.5 mV/ ̊C.

на сколько я помню, еще с института, 1,8 mV/ ̊C..
обычно говорят округленно, ровно 2.

[botchin]

Да разница в разних източниках есть, но они (1,8;2;2,5) одного порядка. А разница меж 0,05% и 4е-6 в 4 порядка. Опять ловим мелочью, а основное пропускаем.

PS: В Исскуство схемотехнике - Хоровиц дано 2,1 mV/ ̊C
Моя вина, что положился на памятью, а не проверил

[Телекот]

Температурная стабильность генератора тока на транзисторе без учета стабильности опорного напряжения зависит в основном от стабильности напряжения Б-Э.
Оно составляет 2-2,5мВ на градус. Посчитаем вклад этой нестабильности в задаваемый ток. Из опорного напряжения 5,6в вычитаем падение напряжения на переходе Б-Э 0,6-0,7в получаем примерно 5в. 2мВ от 5в составит 0,04% на 1 градус. По моему достаточная стабильность.

[botchin]

стабильность тока примерно 4*10^-6%

составит 0,04% на 1 градус

Разница есть или нет, и если стабильность опорного источника - 0,04% то стоит ли гоняться за компенсацию напряжение смещение?
Не правилнее ли будет если на оставшиися ОУ сделать стабилнъй опорнъй источник тока. С источника опорного напряжения на (хотя) 431, на полевом транзисторе и т.д. и т.п.

[Телекот]

стабильность тока примерно 4*10^-6%
Это я брал в одной статье из радио.
составит 0,04% на 1 градус
Это считал сам. Причём этот дрейф можно простым способом компенсировать, достаточно последовательно с стабилитроном включить диод в прямом направлении.
Только какой смысл улучшать его? Когда точность остальной схемы намного меньше. Когда сигнал ОС сопоставим с смещением 0 ОУ.

[E30M20B20]

Прошу прощения за молчание - неделю ковырялся, паял.

В железе сделал. Работает. Точность полностью достаточная на практике. Компенсировать начальное смещение не потребовалось вообще - то ли экземпляр LM358 мне попался такой хороший, то ли ещё что. Выходной ток сильно зависит от нагрева - у меня конструктивно датчик тока 0,01Ом приставлен к радиатору через пасту КПТ-8 - он тоже греется, на нём рассеивается 1Вт, так вот я думаю, что его ТКС даёт о себе знать.

Сильно прохлопал с охлаждением, взятый радиатор с кулером не позволяет рассеивать мощность больше 40Вт. Занимаюсь подключением мощного кулера на 12Вт - охлаждает на ура, но там ток 1А, и его надо подключать только если выставлен общий ток больше 1А. Но это к топику имеет мало отношения, поэтому особо распространяться не буду.

Как полностью доделаю, с меня окончательная схема и фотки.

[Vovk_Z]

В железе сделал. Работает. Точность полностью достаточная на практике.

- я ж говорил . А то пугают тут какими-то миливольтами-на-градус.

В качестве шунта с хорошим ТКС нормально работают резисторы 0,1 Ом, и например, номинальной мощностью 0,5 Вт. (импорт), 10 шт в параллель. Размер получается не сильно большой, но, нагрева почти нет, соотв. сопротивление не плывет. Получается дешево, и очень сердито.

Компьютерные кулеры для мощностей в десятки Ватт я не пробовал. Для рассеяния 100 Ватт у меня хорошо работает заводской алюм. радиатор 80х26х100 (как то так, ВхГхШ), с подошвой 5 мм. Из радиорынка. Плюс, конечно, вентилятор обычный компьютерный 12 Вольт, малой мощности (около 0,12..0,15 А), работает на выдув теплого воздуха из корпуса. При рассеиваемых 100 Ваттах, если не ошибаюсь, на радиаторе можно удержать руку.

[E30M20B20]

Так и Майкрокап напугал

Шунт у меня похожий на этот - наколупал на работе. Не знаю как у него с ТКСом, но написано "made in USA"

80х26х100 и двухваттный кулер - это что-то мало для 100Вт. У меня медный радиатор 60x75x12 с подошвой 3 мм и очень тонкими и частыми рёбрами с маломощным кулером на 0,84Вт, так 40Вт тепловой мощности греют его тек, что рука не терпит, т.е., больше 60 град. Но прислонил кулер на 12Вт - совсем другое дело, те же 40Вт радиатор ощутимо вообще не греют. Но надо его включать на больших токах, а на малых - выключать, иначе не видать мне начала диапазона от 0,1А до 1А.

[E30M20B20]

Обещанные схемы и фотки.

Схема:
Разводка ПП:
Нагрузка в сборе:
Нагрузка в составе системы:

[Телекот]

Можно ещё ввести схемку отключения вентилятора при маленьких токах на оставшемся оу. Да если нижний вывод вентилятора подсоединить к истокам транзисторов то ток вентилятора будет учитываться при стабилизации.

[E30M20B20]

А я так и сделал. На фото видно, что на на радиаторе два кулера. Маленький (нарисован на схеме) постоянно включён. Большой включается только если общий ток превышает 1,2 А. Но управляется не от второго ОУ, а программно:


Плата управления приклеена к самому фану, и видна на фото.

[Телекот]

Кошмар Для включения вентилятора использовать микроконтроллер У вас же есть свободный ОУ. Да и токи вентиляторов желательно учитывать. Присоединив их токоизмерительному резистору. Тогда пи задаче тока 100мА 70мА потечёт через вентилятор, а оставшиеся 30мА через транзисторы.

[E30M20B20]

А чё? Я плату уже один раз переделывал (при разводке перепутал местами истоки и затворы MOSFETов), так второй раз переделывать не захотел - сделал отдельно.

А сделать на втором ОУ можно было конечно. Правда, непонятно на чём сделать опорный источник где-то на 20 мВ... И с гистерезисом геморрой. А так всё программно отлажено и гарантированно работает. И ещё светодиодиками мигает, радует.

[Vladlog]

Но, в плане подключения вентилятора прислушайтесь к Телекоту. А то действительно, при уст. тока 100 мА, от аккума будет тянуться 100 + потребление вентиляторов. Надо их параллельно транзисторам подключать.

[Телекот]

Ну это конечно ваше дело на чём делать, не токи вентиляторов я бы включил в цепь измерения.