[电路/定理] 最近用到了一个产品,想学习他的电流控制电路,请大神.....

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本帖最后由 wj4210833258 于 2018-9-17 12:41 编辑

  
       最近用到了一个产品,想学习他的电流控制电路,于是就用万用表描绘了大部分的电流控制电路,但是由于电路板属于多层控制,所以电路不全。请大神们指点,补充完这个点电路。或者有做过这个需求的朋友也可以提供下电路,必有谢!

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 楼主 | 2018-9-17 12:41 | 显示全部楼层
请指点
| 2018-9-17 13:39 | 显示全部楼层
本帖最后由 xmar 于 2018-9-17 13:57 编辑

就是个DA控制的电流源。假设运放U9A 3脚的电压为V3、R8左端的电压为V2:

则: V3 = VDA * R5 / (R4 + R5),

负载电流IL = V3 / R12.
 楼主 | 2018-9-17 13:51 | 显示全部楼层
xmar 发表于 2018-9-17 13:39
就是个DA控制的电流源。假设运放U9A 3脚的电压为V3、R8左端的电压为V2:

则: V3 = VDA * R5 / (R4 + R5), ...

这个电路相当于学习的别人的电路板上的,电路不全,肯定有问题。另外不明白Q1和Q3的作用是什么,请指点下!
| 2018-9-17 14:04 | 显示全部楼层
Q1和Q3的作用是NPN、PNP三极管互补射随器,输出阻抗低、提供给Q2的MOS管足够大的驱动电流,可以保证Q2电流输出充分、输出波形的上升、下降速度够快。
| 2018-9-17 15:20 | 显示全部楼层
基本上没什么问题了,如果你控制的电流变化速度比较慢,可以直接省略Q1  Q3。
需要注意的是,采用5V运放,运放有效输出电压比较低,适当注意后面mos管的跨导,对于一个一般而言的管子,开启电压大概在2.5-3之间,如果跨导比较小的型号,如果是3V开启,跨导是10,那么你最大只能控制20A负载。加了射极跟随后,这个问题更加严重。
 楼主 | 2018-9-17 15:41 | 显示全部楼层
tianxj01 发表于 2018-9-17 15:20
基本上没什么问题了,如果你控制的电流变化速度比较慢,可以直接省略Q1  Q3。
需要注意的是,采用5V运放, ...

加15V的运放能解决这个问题么!加了你好友!
| 2018-9-17 17:51 | 显示全部楼层
本帖最后由 tianxj01 于 2018-9-17 17:52 编辑
wj4210833258 发表于 2018-9-17 15:41
加15V的运放能解决这个问题么!加了你好友!


当然可以解决,但是,其实跨导大于30的管子很正常,你完全不需要用15V来解决问题。
不过,如果是线性控制20-40A电流,那么很明显,如果MOS管上面有5V压降,40A*5V=200W。这不是一般的几个并联MOS管可以解决的。这还是算少的,压降再大点呢?
所以,一般来说,这么大电流控制负载,只能采用斩波PWM方式。对于电阻性负载,PWM基频可以选择足够低,只要实际输出不会产生有效基频段波动就好,这样PWM分辨率可以做的很高,而且能减少MOS管开关损耗,和二极管吸收回路损耗。
输出不需要运放了,而是典型的MOS栅极驱动芯片了,俗称门极驱动芯片。然后用单片机PWM驱动,输出如果是纯电阻负载,那么你抄的线路输出部分完全可以应用,有回路寄生电感的反峰吸收二极管,有RC吸收回路。具体吸收回路数值,还必须根据你的实际负载进行调整。
而驱动,就换那种专门的门极驱动芯片,如类似的TC4426  4427芯片,直接驱动mos管就可以了。

电流采样还是一个类似0.01R的电阻,电流比较大时候,建议采用那种四线检流器,根据功耗,选择合适的阻值,然后经过RC积分滤波、运放放大,到单片机采样。频率足够低时候,甚至不需要积分,直接AD采样,数字积分就可以了。
| 2018-9-17 17:57 | 显示全部楼层
wj4210833258 发表于 2018-9-17 15:41
加15V的运放能解决这个问题么!加了你好友!

当然,如果PWM频率足够低的时候,连专门的门极驱动芯片也不需要,直接采用PNP+NPN的驱动模式,送mos管驱动就好了,采样还像上面说的那样,用运放放大一点值到AD采样。
| 2018-9-17 17:59 | 显示全部楼层
wj4210833258 发表于 2018-9-17 15:41
加15V的运放能解决这个问题么!加了你好友!

老是如果如果的,你倒是说清楚,你需要的负载到底是个什么东东。这样我们就可以直奔主题。
 楼主 | 2018-9-18 08:19 | 显示全部楼层
tianxj01 发表于 2018-9-17 17:59
老是如果如果的,你倒是说清楚,你需要的负载到底是个什么东东。这样我们就可以直奔主题。 ...

负载是个紫外激光器!

评论

877049204 2018-9-19 15:34 回复TA
@wj4210833258 :应该没问题 
wj4210833258 2018-9-19 15:18 回复TA
@877049204 :那我这个恒流调节应该没问题吧! 
877049204 2018-9-18 10:25 回复TA
我也做过恒流源驱动DFB激光器的 
 楼主 | 2018-9-18 08:36 | 显示全部楼层
xmar 发表于 2018-9-17 14:04
Q1和Q3的作用是NPN、PNP三极管互补射随器,输出阻抗低、提供给Q2的MOS管足够大的驱动电流,可以保证Q2电流 ...

根据运放的虚短,下面这个AD读取不就是你说的V3么,完全没必有读取这个点电压!

评论

xmar 2018-9-18 09:25 回复TA
电路图不全,不知原设计意图。从楼主电路图来看,的确不必用AD读取V3。 
| 2018-9-18 08:40 | 显示全部楼层
原理不是太复杂,闭环恒流控制,没有看到有啥问题
 楼主 | 2018-9-18 08:56 | 显示全部楼层
lihui567 发表于 2018-9-18 08:40
原理不是太复杂,闭环恒流控制,没有看到有啥问题

D11和D12的意义是什么,D11的AD读取端口,根据运放的原理不就是DAC的分压点么

评论

lihui567 2018-9-18 17:48 回复TA
就是保护作用,没其他作用 
| 2018-9-18 10:28 | 显示全部楼层
楼主这个恒流源电路和我做的一个很像,但是元器件比你少很多
比如图中的AD采样,我都没见过这种方法;我也没有加射极跟随器。
请教楼主的C1和R3作用?
| 2018-9-18 12:04 | 显示全部楼层
877049204 发表于 2018-9-18 10:28
楼主这个恒流源电路和我做的一个很像,但是元器件比你少很多
比如图中的AD采样,我都没见过这种 ...

可以先把R3短路,单看C1(原理图是C3),就是微分电路,因为要限流,所以加上一个小电阻R3,R3的功能和R6一样,但是因为有C3,微分电流是较小的,R3也较小,但运放输出电流较大,所以R6的阻值较大,具体数值要计算,只做原理分析。

评论

877049204 2018-9-18 14:54 回复TA
谢谢前辈指导 
| 2018-9-18 12:15 | 显示全部楼层
这个电路的原理就是,Vda经过分压转变为电压信号,和Vad比较,满足Vad > Vda通过,运放输出电压为高,=5V(因为运放电压是5V),三极管导通。驱动MOS导通,继电器吸和,R12采样电阻有压降,反馈到运放的V-端和Vad相 “加”,若Vad增加满足Vad > Vda,或MOS导通电流过大而造成R12的压降增大满足Vad > Vda,,运放输出低 =0V,三极管截止,MOS关闭,继电器断开。D1,D2,R1,C1,R2,C2保护继电器;R3,C3提高三极管响应速度。

评论

877049204 2018-9-18 14:53 回复TA
分析的很棒!前辈可能笔误,开始应该是Vad < Vda,运放输出电压为高 
| 2018-9-18 14:50 | 显示全部楼层
外行看热闹,内行看门道。
我来水一水。
为什么在洗完澡洗完头之后,一些人会觉得自己变帅变漂亮很多?


因为脑子进水了。
| 2018-9-19 09:42 | 显示全部楼层
tianxj01 发表于 2018-9-17 15:20
基本上没什么问题了,如果你控制的电流变化速度比较慢,可以直接省略Q1  Q3。
需要注意的是,采用5V运放, ...

大神,mos管的跨导为什么规格书上看不到,3v开启电压,跨导10,负载最大20A(跨导与最大负载电流是怎么得出的,谢谢)
| 2018-9-19 09:55 | 显示全部楼层
赤火隐士 发表于 2018-9-19 09:42
大神,mos管的跨导为什么规格书上看不到,3v开启电压,跨导10,负载最大20A(跨导与最大负载电流是怎么得 ...
跨导在某些详细的规格书上面可以找到。有些确实没有。
跨导=Ids/VG
这里VG是指开启电压后的有效电压。
VCC=5V 开启电压=3V,此时,有效VG=5-3=2V
Ids=10*2V=20A。
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