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Implementazione generatore di corrente controllato

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] Implementazione generatore di corrente controllato

Messaggioda Foto UtenteDanteCpp » 24 gen 2019, 23:19

Ciao a tutti,

devo implementare un amplificatore di corrente pilotato in tensione. Il generatore deve erogare una corrente nel range 0 \div 200 mA, e deve essere controllato da l'uscita PWM di un microcontrollore che varia nel range 0 \div 5 V. Il circuito mi serve per stressare dei led per delle prove di vita accelerata.
Il manuale di elettronica mi consiglia il seguente circuito,



che se consideriamo l'AO ideale e il darligton avere un beta equivalente molto elevato, ha una corrente di uscita I=Vi/R1.

Quindi se utilizzo R1=100 ohm, mi serve una Vi che varia da 0 a 20 V. Per portare l'uscita PWM del controllore a questi livelli pensavo ad un semplice stadio non invertente. La resistenza R2 dovrebbe servire per limitare la corrente sulla base, per proteggere la giunzione base emettitore, non ho idea di come dimensionarla.

Mi servirebbe qualche consiglio per capire se questo circuito può funzionare e quanto la corrente di uscita sia effettivamente sensibile al carico, es quanti led posso caricare in seria per mantenere il transistor in saturazione etc etc... Inoltre ho anche bisogno di qualche consiglio dal punto di vista dei dispositivi da usare, quale AO, che darligton.

Grazie.
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[2] Re: Implementazione generatore di corrente controllato

Messaggioda Foto Utenteelfo » 24 gen 2019, 23:55

DanteCpp ha scritto:devo implementare un amplificatore di corrente pilotato in tensione. Il generatore deve erogare una corrente nel range 0 \div 200 mA, e deve essere controllato da l'uscita PWM di un microcontrollore che varia nel range 0 \div 5 V.Il manuale di elettronica mi consiglia il seguente circuito,



che se consideriamo l'AO ideale e il darligton avere un beta equivalente molto elevato, ha una corrente di uscita I=Vi/R1.

Circuito (di principio) anni '70 :(
Dovresti sostituire quanto meno il darlington con um mosfet (di (piccola) Potenza)
DanteCpp ha scritto:Quindi se utilizzo R1=100 ohm, mi serve una Vi che varia da 0 a 20 V. Per portare l'uscita PWM del controllore a questi livelli pensavo ad un semplice stadio non invertente.

Riduci di un fattore 4 (25 ohm) R1 e la tensione di controllo vale 5 V max

Gurada questo circuito "reale" anni '90
37677.png
37677.png (22.78 KiB) Osservato 413 volte

https://www.analog.com/en/design-center ... mmand.html
DanteCpp ha scritto:Mi servirebbe qualche consiglio per capire se questo circuito può funzionare e quanto la corrente di uscita sia effettivamente sensibile al carico, es quanti led posso caricare in seria per mantenere il transistor in saturazione etc etc... Inoltre ho anche bisogno di qualche consiglio dal punto di vista dei dispositivi da usare, quale AO, che darligton.


Il darlington (mosfet) *non* deve saturare se vuoi mantenere la regolazione di corrente
Oggi ci sono degli IC specializzati che fanno quello che desideri realizzare.

Esempio
https://www.richtek.com/Products/LED%20 ... T4528.aspx

Cerca con google

led driver voltage controlled

e trovi una miriade di chip e circuiti per il tuo scopo
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[3] Re: Implementazione generatore di corrente controllato

Messaggioda Foto UtenteDanteCpp » 25 gen 2019, 0:11

ma io devo romperli i led, non vedo come quel circuito possa tirare fuori 200mA. Poi una resistenza di 1 ohm, esistono? Con che tolleranza?
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[4] Re: Implementazione generatore di corrente controllato

Messaggioda Foto Utenteelfo » 25 gen 2019, 0:19

DanteCpp ha scritto:ma io devo romperli i led, non vedo come quel circuito possa tirare fuori 200mA. Poi una resistenza di 1 ohm, esistono? Con che tolleranza?

Il circuito e' "reale" nel senso che e' "dimensionato" e relamente funzionante.

- Il mosfet va cambiato con uno che "regge" > 200 mA (cerca su RS, Digikey, Mouser, Farnell...)
-R1 vale 25 ohm (con 5 V controllo hai 200 mA)
- R2 e R3 devono essere omesse - eventualmente metti solo R2= 1 kohm - 10 kohm
- con I valori di R2 e R3 e 5 V in ingresso hai circa 20 mA in uscita - puoi ridurre R2 di un fattore 10 per avere 200 mA
- le resistenze da 1 ohm 1% tolleranza sono comuni
- l'anodo del LED ( serie di LED) puo' essere collegata ad una tensione maggiore di 5 V (il mosfet deve "reggere" questa tensione)
- per il resto del circuito leggi la descrizione nel link che ti ho messo sotto lo schema
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[5] Re: Implementazione generatore di corrente controllato

Messaggioda Foto UtenteDanteCpp » 25 gen 2019, 0:30

mmm sembra possa funzionare. Ancora una cosa, non capisco come sia possibile che LED Current = (VIN / R1) • R3 / (R2 + R3). Ok, eliminiamo il partitore in ingresso, comunque c'è quella R7 nella rete di retroazione. In buona sostanza non capisco come fa la VIN a finire ai capi di R1...
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[6] Re: Implementazione generatore di corrente controllato

Messaggioda Foto Utenteelfo » 25 gen 2019, 0:37

DanteCpp ha scritto:mmm sembra possa funzionare. Ancora una cosa, non capisco come sia possibile che LED Current = (VIN / R1) • R3 / (R2 + R3). Ok, eliminiamo il partitore in ingresso, comunque c'è quella R7 nella rete di retroazione. In buona sostanza non capisco come fa la Vi a finire ai capi di R1...

Nel post precedente ho scritto "castronerie" ed ho fatto "casino" con I numeri :(

Hai perfettamente ragione

Con I valori dello schema - se non ho ancora sbagliato I conti - dovrebbero scorrere circa 100 mA nel LED
Se vuoi avere 200 mA (con 5 V controllo) dovresti ridurre R2 di (circa) un fattore 2 (SE&O) :D
Il partitore di ingresso attenua la tensione di un fattore circa 45

Vi / 45 / R1 = 5 / 45 / 1 =~ 110 mA

Ricontrolla i conti, please :D
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[7] Re: Implementazione generatore di corrente controllato

Messaggioda Foto UtenteDanteCpp » 25 gen 2019, 0:39

magari funziona, ma continuo a non capirne il motivo.
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[8] Re: Implementazione generatore di corrente controllato

Messaggioda Foto Utenteelfo » 25 gen 2019, 0:41

DanteCpp ha scritto:magari funziona, ma continuo a non capirne il motivo.

Hold on, please:D
Provo a fare uno schemino in FidoCad con le tensioni
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[9] Re: Implementazione generatore di corrente controllato

Messaggioda Foto UtenteDanteCpp » 25 gen 2019, 2:06

si certo, questo si. Ma non è lo stesso circuito. In particolare quella R7.
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[10] Re: Implementazione generatore di corrente controllato

Messaggioda Foto UtenteTekonoris » 25 gen 2019, 9:41

Bel circuito !!! copio subito :D :D :D
Se ho capito bene il partitore R5 + R7 (+ R1) ti da la tensione di riferimento sull'invertente.
In teoria mettendo a 0 R7 porti "esattamente" la 0,11 V sull'invertente (quindi limita la I su op).
Aumentando la R7 "diminuisci" la tensione e fai circolare meno corrente... (R7 = 10k -> I circa 86 mA)...
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