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lm1875 in DC

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[11] Re: lm1875 in DC

Messaggioda Foto Utentedadduni » 27 mag 2020, 12:53

Voi pensate che il classico opamp+BJT di buffer sia più stsabile di questo integrato qui? Non ho sperimentato (e non ho le competenze per calcolare l'instabilità) non saprei dire se si comporta meglio
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[12] Re: lm1875 in DC

Messaggioda Foto Utenteelfo » 27 mag 2020, 13:04

SediciAmpere ha scritto: non sono mai riuscito a capire perché gli integrati si rompessero così facilmente

Da una AN di Bob Widlar sull' LM12 (Pag. 2)

http://www.ti.com/lit/an/snoa718/snoa71 ... 0576825977

BW_LM12.png
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[13] Re: lm1875 in DC

Messaggioda Foto UtenteSediciAmpere » 27 mag 2020, 13:19

li avevo messi i diodi: due diodi shottky da 2 Ampere. Risolsi sostituendo l'integrato con uno concepito per pilotare motori
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[14] Re: lm1875 in DC

Messaggioda Foto UtenteBrunoValente » 28 mag 2020, 21:00

elfo ha scritto:
SediciAmpere ha scritto: non sono mai riuscito a capire perché gli integrati si rompessero così facilmente

Da una AN di Bob Widlar sull' LM12 (Pag. 2)
http://www.ti.com/lit/an/snoa718/snoa71 ... 0576825977

Interessante a pagina 3 dove analizza il problema della stabilità in varie condizioni, vale la pena leggerlo.
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[15] Re: lm1875 in DC

Messaggioda Foto Utentedadduni » 28 mag 2020, 22:56

Approfitto della discussione sugli alimentatori e sulla reazione per porre un'altra domanda.
Pensando a vari "finali" di potenza, tra i lineari e l'Lm1875, ho anche vagliato uno switching.
Avevo a casa questo: LM2596
Immagine.png


In questi casi (proprio in generale) come si fa a fare una limitazione di corrente che sia sufficientemente rapida quando si ha un gran condensatore in uscita necessario a filtrare lo switching? Ho provato a modificare la rete di feedback per prenderlo dipendente dalla corrente in uscita, funzionicchia, ma è lentissimo soprattutto con carichi piccoli perché il condensatore non ha dove scaricarsi.Come si fa in questi casi?
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[16] Re: lm1875 in DC

Messaggioda Foto UtenteBrunoValente » 29 mag 2020, 19:21

Bella domanda!! E' una questione che mi affligge da tempo :(
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[17] Re: lm1875 in DC

Messaggioda Foto Utentedadduni » 29 mag 2020, 21:25

Una idea era di aggiungere un transistor in uscita che scaricasse il condensatore, l'ho solo pensato in teoria ma non ho fatto calcoli né nulla. Chissà come fanno quelli professionali, sarebbe interessante smontarme uno o avere uno schema mi sembra di non averne trovati in rete
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[18] Re: lm1875 in DC

Messaggioda Foto Utenteelfo » 29 mag 2020, 22:24

dadduni ha scritto:come si fa a fare una limitazione di corrente che sia sufficientemente rapida quando si ha un gran condensatore in uscita necessario a filtrare lo switching


Non si mette una capacita' in uscita (solo se l'alimentatore e' un lineare) o - se e' uno switching - una capacita' piu' piccola possibile facendo lavorare lo switching a frequenze "molto altissime"

La prima figura e' un alimentatore lineare di Bob Pease
http://www.introni.it/pdf/Bob%20Pease%2 ... rt%208.pdf

BobPease.jpg
BobPease.jpg (54.1 KiB) Osservato 492 volte


La seconda figura e' di un DC-DC converter con semiconduttori GaAs pHEMTs che lavora a circa 100 MHz - notare la capacita' di 47 nF in uscita
http://pwrsocevents.com/wp-content/uplo ... ations.pdf

https://www.jstage.jst.go.jp/article/ie ... 4_434/_pdf

GaAs.jpg
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[19] Re: lm1875 in DC

Messaggioda Foto Utentebrabus » 30 mag 2020, 18:04

Tutto dipende dalle prestazioni richieste. La limitazione in corrente è impiegata generalmente a scopo di protezione per evitare di trasferire potenza incontrollata al carico in caso di malfunzionamento. In questi casi, che coprono il 99% delle situazioni hobbystiche e professionali, l'impulso di corrente generato dalla capacità d'uscita non è generalmente un problema.

In ambito professionale il non plus ultra è costituito dalle SMU (Source Measure Unit), alimentatori a quattro quadranti con misurazione integrata di tensione e corrente. Qui un esempio: https://www.keysight.com/en/pc-1862522/ ... =AT&lc=ger

Qui una occhiata sotto al cofano, ad opera di Dave Jones: https://www.youtube.com/watch?v=pKX50E_14MQ

Le SMU consentono di disporre di limitazioni di tensione e di corrente pressoché ideali, ottime ad esempio nella caratterizzazione di dispositivi a semiconduttore.

Tornando a dispositivi più "umani", un convertitore DC/DC viene realizzato oggi impiegando tipicamente due anelli di retroazione: uno interno in corrente e uno esterno in tensione. La corrente non viene misurata al carico, bensì alla base dell'elemento attivo, così da limitare l'energia nell'elemento di accumulo (induttore o mutuo induttore) ciclo per ciclo.
L'energia immagazzinata nel condensatore di uscita non rappresenta generalmente un problema e dunque non è prevista alcuna limitazione in caso di corto circuito: si accetta il picco di corrente e basta. La tendenza è verso l'innalzamento della frequenza di commutazione, che consente di impiegare induttori e condensatori di dimensione inferiore (dunque più economici e generalmente più affidabili), ricercando semiconduttori capaci di contenere le perdite di commutazione.

In questi casi (proprio in generale) come si fa a fare una limitazione di corrente che sia sufficientemente rapida quando si ha un gran condensatore in uscita necessario a filtrare lo switching?

Il circuito in precedenza rappresentato, che impiega il "nonno" LM2596, non prevede alcuna misurazione o limitazione della corrente: lo schema realizzato dal circuito integrato è davvero basilare e privo di opzioni. È possibile tuttavia realizzare una buona limitazione in corrente agendo sulla rete di retroazione; esistono vari esempi:

https://www.youtube.com/watch?v=EVL7TzCde8I
https://www.youtube.com/watch?v=8uoo5pAeWZI
https://www.eevblog.com/forum/beginners ... e-it-cccv/

Notiamo che tutte le limitazioni in corrente in esempio non possono in alcun modo evitare l'inrush del condensatore di uscita.
Teniamo poi conto che "switching" oggi fa rima con "piccola capacità di uscita", che quindi riduce ulteriormente l'energia scaricata sul carico in caso di corto circuito.
Se vogliamo a tutti i costi realizzare una limitazione "hard" della corrente di uscita, anche in presenza di grosse capacità di filtraggio, la soluzione più semplice è un bel crowbar asservito da uno shunt serie. Dimensionando opportunamente lo shunt si può fissare la corrente massima assoluta ammessa in uscita.

Personalmente mi orienterei verso un componente più moderno e flessibile. Quali prestazioni vogliamo ottenere dal nostro convertitore di potenza?
Alberto.
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[20] Re: lm1875 in DC

Messaggioda Foto UtenteSandroCalligaro » 30 mag 2020, 20:28

brabus ha scritto:Notiamo che tutte le limitazioni in corrente in esempio non possono in alcun modo evitare l'inrush del condensatore di uscita.
Cosa intendi per "inrush" ("in" dipende dai punti di vista)?
La corrente di carica del condensatore di uscita è facile da limitare, se si realizza l'anello di corrente annidato, mentre quella di uscita dal condensatore (verso il carico) non viene limitata (salvo quel che dicevi a proposito di strumenti molto "seri").

Aggiungo una cosa, visto che si parlava di controllo digitale (varrebbe anche per l'analogico, a dire il vero). Data una certa velocità dell'hardware di controllo, la configurazione con l'anello di corrente annidato, pur avendo degli indubbi vantaggi (anche a proposito di stabilità, se realizzata bene), limita praticamente la banda massima raggiungibile, rispetto al solo controllo di tensione.

Nel mondo dei "convertitori", con frequenze di switching relativamente basse (da qualche kHz a 20-50 kHz circa) e potenze medio-alte (al di sopra del kW, per lo meno), sia DC/DC che AC/DC e DC/AC, il controllo di corrente annidato è quasi sempre presente. La cosa è analoga ad altri tipi di controllo, come ad esempio il controllo di velocità o posizione, e forse questo ha anche influenzato chi lavorava a cavallo dei due ambiti.
Per quanto ne so, però, in molti alimentatori da banco il controllo passa da tensione a corrente, quando si sfora il limite. Il "foldback" è, addirittura, una variazione del setpoint di corrente in funzione della tensione, una volta sforato il limite. Siccome non conosco bene i dettagli implementativi, voglio solo mettere la pulce nell'orecchio.

brabus ha scritto:Teniamo poi conto che "switching" oggi fa rima con "piccola capacità di uscita", che quindi riduce ulteriormente l'energia scaricata sul carico in caso di corto circuito.
Non sono del tutto d'accordo, nel senso che la scelta della capacità dipende dalla frequenza di switching e dalla velocità di aggiornamento del controllo.
La capacità di uscita non serve solo a ridurre il ripple (motivo per il quale, in realtà, è indispensabile in uno switching), ma anche per rendere "controllabile" il sistema. Diciamo che è più facile controllare con capacità di uscita grande (male che vada, per essere veloci occorre più tensione a disposizione in ingresso), perché le variazioni veloci dovute al carico vengono attenuate.

brabus ha scritto:Se vogliamo a tutti i costi realizzare una limitazione "hard" della corrente di uscita, anche in presenza di grosse capacità di filtraggio, la soluzione più semplice è un bel crowbar asservito da uno shunt serie.
Credo che senza un'impedenza in serie (induttiva, possibilmente) non ci sia modo di limitare il picco iniziale della corrente, in caso di corto.
Una limitazione più "tranquilla" sarebbe quella di leggere anche la corrente di uscita (oltre a quella dell'induttore), e in base a quella usare il ponte di uscita (supponendo che sia un mezzo ponte, quindi con due switch attivi) per scaricare velocemente il condensatore.
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