Hallo, ich teste zur Zeit eine regelbare Stromquelle zum Steuern von Strömen von 0-1A bei 12V. Beim Aufbau habe ich mich an der angehängten Schaltung aus der AN-968 orientiert ( http://www.analog.com/static/imported-files/application_notes/AN-968.pdf ). Als Mosfet verwende ich allerdings den IRF540 (in der AN-968 wäre es ein IRF640, sollte also keinen allzu großen Unterschied machen) und als OpAmp den LM358 sonst ist die Schaltung gleich aufgebaut. Am Eingang VIn gebe ich dann das Spannungssignal von 0-2V, welches ich über eine per Tiefenpass gefilterte PWM steuere. Im Prinzip funktioniert die Schaltung auch, der Strom lässt sich steuern. Nur bekomme ich am Ausgang des opamps, der das Gate des mosfets ansteuert bei Last furchtbare Spannungschwingungen von 20-10kHz. (bei VIn = 0, ist alles noch gut, die Gatespannung liegt bei 3.6V, bei Erhöhung von VIn fängt es dann an zu schwingen, beginnend bei 20kHz bis es bei 2V dann ungefähr 10kHz sind). Ich habe auch noch einen Plot der Schwingung bei VIn = 2V angehängt (zwischen 0 und 3,6V). Ist das normal? Kommt es daher dass der Mosfet im Prinzip nur schaltet und deshalb durch die Rückkopplung das Signal dann schwingt? Bzw kann bei dieser Schaltung überhaupt die Spannung hinter dem Mosfet konstant bleiben? noch einen schönen Abend Constantin
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probiere mal den Wert des Kondensator schrittweise zu erhöhen.
Constantin Engelmann schrieb: > und als > OpAmp den LM358 Wird der Grund sein, denn die Außenbeschaltung paßt nicht zu ihm.
@joe den Wert des Kondensators zu ändern funktioniert leider nicht, dass ergibt dann jeweils nur etwas andere Frequenzen... @mhh ok, das wäre dann die Außenbeschaltung des oberen Opamps oder? Da verstehe ich sowieso nicht so ganz warum das ebenso beschaltet ist. Was ist denn der "große" Unterschied, uni zu bipolar? schon mal Vielen Dank Constantin
Man sagt, so wie ein Kondensator eine Spannungsquelle beruhigt, so beruhigt eine Spule die Stromquelle..
Constantin Engelmann schrieb: > Als Mosfet verwende ich allerdings den IRF540 (in der AN-968 wäre es > ein IRF640, sollte also keinen allzu großen Unterschied machen) und als > OpAmp den LM358 sonst ist die Schaltung gleich aufgebaut. Ich könnt mir vorstellen, dass der OP mit dem Treiben von kapazitiven Lasten (Mosfet Gate) ein Problem hat. Könnte von der Frequenz etwa hinhauen.
Floh schrieb: > Ich könnt mir vorstellen, dass der OP mit dem Treiben von kapazitiven > Lasten (Mosfet Gate) ein Problem hat. Könnte von der Frequenz etwa > hinhauen. Ja die zusätzliche Phasendrehung bringt dann das ganze ins schwingen. Das soll der "Voreilkondensator" vom Ausgang zum inv. Eingang kompensieren.
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Hallo, ich hatte nun ein wenig Zeit mich weiter mit der Stromregelung zu beschäftigen. Das schwingen konnte ich dann durch eine Änderung des Gatewiderstandes und des Kondensators "beseitigen". Dann hat auch alles ersteinmal ohne Probleme funktioniert. Allerdings nur bei 12Volt und Regelung des Stromes von 0-5A. Die Ansteurung erfolgt über einen ATMega, d.h. PWM bei 31kHz. Dann hatte ich das ganze mal an 36V getestet und nach etwas Zeit ist mir Mosfet durchgebrannt. Die maximale Stromstärke betrug dabei 2,5A. Ich dachte erst, dass es unter Umständen daran liegt, dass er zu heiß geworden sei. Bei einem neuen Mosfet habe ich dann allerdings 90-100° gemessen, bevor er den Geist aufgab. laut Datenblatt liegt die maximale Temperatur bei 175°... Hat jemand eine Idee woran es liegen könnte? Und sollte man die beiden Grounds besser auch trennen? Viele Grüße
Problem: Geäusetemperatur != Chiptemperatur. Wichtig: wie viel Leistung verheizt du? Wie hoch ist der Wärmewiderstand von Die zu Gehäusekühlfläche -> welche Temperatur hat also das Silizium? MFG
> laut Datenblatt liegt die maximale Temperatur bei 175°...
Die maximale SPERRSCHICHT-Temperatur, also des IC-Kristalls.
Die maximale Temperatur des Metalltabs also bei 100 GradC.
Und da ist er auch pünklich abgeraucht.
Ganz allgemein taugen TO220 Gehäuse nicht zur Wärmeabfuhr
von 90 Watt, sondern eher für 50.
Warum verwendet du 2 OpAmps um den MOSFET zu regeln,
warum kombinierst du nicht Verstärkung und Vergleich
mit der gefilteren Vorgabespannung in einem OpAmp ?
Macht die Regelung schneller und spart Bauteile.
MaWin schrieb: > Warum verwendet du 2 OpAmps um den MOSFET zu regeln, > warum kombinierst du nicht Verstärkung und Vergleich > mit der gefilteren Vorgabespannung in einem OpAmp ? > Macht die Regelung schneller und spart Bauteile. Wie willst du das kombinieren? Man kann auch einfach die Eingangsspannung runterteilen.
Der obere OP aus dem Eingangspost ist über 10 MOhm rückgekoppelt. Der Widerstand verbindet den OP-Ausgang mit dem (+)-Eingang. Das könnte der Grund für das Schwingen sein.
Welche UB hat dein LM358 ? Wenn es , wie suggeriert nur 5 Volt sind, kann er deinen FET niemals richtig aufsteuern. Kauf dir einen tlc2272 oder Ts912 . Dann sind die Grundbedingungen schonmal erfüllt. Gruss klaus
hans schrieb: > Der obere OP aus dem Eingangspost ist über 10 MOhm rückgekoppelt. Hat jemand eine Ahnung, wozu diese Mitkopplung gut sein soll? Ich dachte erst, dass damit evtl. die endliche Differenzverstärkung (typ. 1.8E5) des oberen Opamps und damit die Lastabhängigkeit des Stroms kompensiert werden soll, wenn die Last source-seitig an den Mosfet angeschlossen wird. Dazu müsste der Widerstand aber mindestens 1,8GΩ betragen. Darunter bekommt man eine Lastabhängigkeit in die andere Richtung. Vielleicht hat es sich aber auch der Autor der Appnote dabei einfach nichts gedacht, genauso wenig wie bei dieser Aussage: "Since heat dissipation of the MOSFET is also critical, a very impor- tant factor in determining a MOSFET is its RDS(ON) value. In this case the RDS(ON) value is 150 m typically. For larger currents, consider using a RDS(ON) value of <20 m, if possible." Wenn man der Konstantstromquelle so viel Strom abverlangt, dass der Mosfet in den ohmschen Bereich gerät, ist die Regelreserve so gut wie aufgebraucht. Da spielt es dann keine große Rolle mehr, ob der RDSon 500mΩ oder 1mΩ beträgt. Klaus De lisson schrieb: > Welche UB hat dein LM358 ? > Wenn es , wie suggeriert nur 5 Volt sind, > kann er deinen FET niemals richtig aufsteuern. Es sind mindestens etwa ±14V (s. rechtes oberes Viertel im Schaltplan), das sollte reichen. Auf die negative Versorgungsspannung hätte man sogar verzichten können.
Bei den zwei Opamps habe ich ich an der Appnote orientiert und da die meisten sowieso zwei im chip habe passt das auch ganz gut. Die +-15V habe ich drin da ich auch die Schaltung mit einem dual supply opamp getestet habe, bzw so den opamp leichter austauschen könnte. Der Teil funktioniert auch jetzt ziemlich stabil. Die Spannung die am Gate anliegt, ist je nach Strom zwischen 4,5 (bei kleinen Strömen) und 14V. Bei voller Last sollte der Mosfet daher komplett durchschalten. Dass es ein wenig zuviel Leistung ist was ich dem mosfet abverlange dachte ich mir schon fast. Ich werde heute mal testen wie er sich bei 60W verhält (12V, 5A zu 33V, 1,8A). Denn da lief die Schaltung stabil. Könnte ich denn falls ich doch mehr Leistung benötige zwei Mosfets parallel schalten?
Constantin En schrieb: > Könnte ich denn falls ich doch mehr Leistung benötige zwei Mosfets > parallel schalten? Ist im Analogbetrieb nicht so einfach wie im Schaltbetrieb. Du must den beiden dann je einen Sourcewiderstand goennen. Die haben aber im allgemeinen hoehere Werte als bei Bipolartransistoren. Die muessen naemlich die doch sehr unterschiedlichen Gate-Sourcespannungen ausgleichen. Und die streuen bei MOS-Fets fuer Schalterbetrieb doch erheblich. Das heist um die einigermassen in vernueftigen Grenzen zu halten muesstes du die Transistoren ausmessen. Bei Bipolartransistoren sind das nur einige 10mV bei MOS-Fets fuer Schaltanwendungen aber koennen das einige Volt betragen.
Operationsverstärker mögen keine größeren Kapazitäten (mit größeren Kapazitäten meine ich mehrere nF). Sie fangen dann gerne an zu schwingen. Es gibt aber welche die extra dafür gebaut wurden. Ich nehm mal an die Gate Kapazität ist dem LM358 zu groß. Probier einfach mal ein Gatewiderstand mach einfach malö nen 1KOhm rein, nur zum probieren.
Constantin En schrieb: > Stromregelung.png Am Rande: dir ist schon klar, dass dieser 2-polige Tiefpass mitnichten eine Grenzfrequenz von 159 Hz hat? Eine kurze Simulation mit LTSpice zeigt dann auch eine Frequenz von ca. 60Hz an... :-o
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