Announcement: there is an English version of this forum on Hallo, ich bin dabei eine Konstantstromquelle nach dem Muster hier zu bauen: http://www.mikrocontroller.net/attachment/32048/LED-Treiber.png Ich möchte aber einen N-Kanal Fet, den IRLU024N, statt des bipolaren Transistors verwenden. Das einzige Problem: es tut nicht. Die Schaltung schwingt wie Bär. Nur wenn man einen Widerstand vom Opamp-Ausgang zu Gnd und einen 50 kOhm Gatewiderstand verwendet wird es etwas ruhiger, stabil ist es darum aber nicht. Wo liegt mein Fehler? Hat jemand eine Schaltung für diesen Zweck? Vielen Dank! Micha
Ahja, der Strom soll im Bereich von 0..1 A liegen, geregelt wird über die Spannung am nichtinvertierenden Eingang.
Schonmal versuhct die Widerstände zu ändern und die Änderung beobachtet?. So ein FET muss ja sein Gate umladen und vielleicht geht das, bedingt durch die Widerstände, zu langsam.
Du könntest vielleicht parallel zu R1 noch einen Kondensator zur Dämpfung schalten. Schöne Grüße, Alex
Naja, R1 ist nur 1 Ohm. Was komischerweise was bringt, ist einen Kondensator zwischen Ausgang und invertierendem Eingang zu schalten... Allerdings gibt es immer einen bösen Stromspike, wenn man etwas an die Schaltung anschließt...
> Wo liegt mein Fehler? Pruef mal wie gross die notwendige Spannungsverstaerkung deines Operationsverstaerkers in dieser Schaltung ist, und ob er die auch kann. Nicht das die zu klein ist. > Kondensator zwischen Ausgang und invertierendem Eingang zu schalten... Klar, Standardmethode. Macht den Op langsamer... > Allerdings gibt es immer einen bösen Stromspike, wenn man etwas > an die Schaltung anschließt Nebeneffekt einer langsamen Schaltung. Kondensator solange verkleinern bis es sicher nicht mehr schwingt. Im uebrigen muss es einen Strompeak geben wenn du etwas im Leerlauf der Schaltung anschliesst. Ohne Last liefert die Schaltung ja eine unendlich hohe Ausgangsspannung. Also Ubat. Und erst mit dem anschliessen der Last kann etwas geregelt werden. Einen Peak wird es also immer geben. Du kannst hoechstens seine breite ueber die Geschwindigkeit beeinflussen und eventuell noch seine Hoehe wenn du die maximal moegliche Ausgangsspannung begrenzt. Und du kannst natuerlich einen aufwendigeren PID Regler bauen und dann ueber deine Reglerparameter das Uebergangsverhalten an deine Wuensche anpassen. Viel Spass. :-) Olaf
Gast wrote: > Hallo, > > ich bin dabei eine Konstantstromquelle nach dem Muster hier zu bauen: > http://www.mikrocontroller.net/attachment/32048/LED-Treiber.png > > Ich möchte aber einen N-Kanal Fet, den IRLU024N, statt des bipolaren > Transistors verwenden. Das einzige Problem: es tut nicht. Die Schaltung > schwingt wie Bär. Nur wenn man einen Widerstand vom Opamp-Ausgang zu Gnd > und einen 50 kOhm Gatewiderstand verwendet wird es etwas ruhiger, stabil > ist es darum aber nicht. Wo liegt mein Fehler? Tja, Du hast 2 Bauteile vergessen. Erstens die Verbindung zwischen invert. Eingang und 1 Ohm Widerstand auftrennen; dort einen 10k Ohm Widerstand einfügen. Zweitens einen 2,2 nF Kondensator zwischen inv. Eingang und den Ausgang des OP löten. alles wird gut ... hth, Andrew
http://www.analog.com/static/imported-files/application_notes/28080533AN106.pdf seite 16 fig35. ein relativ hoher widerstand zwischen opam und fet ist zwingend notwendig, um die schaltzeiten/flanken zu reduzieren für die regelung. im endeffekt ists nen einstellbarer widerstand...
Aber mit genau der Schaltung (TLC272 statt OPA77) aus dem PDF geht es eben nicht. Die haben auch keinen Widerstand zwischen invertierendem Eingang und Sense-Widerstand, geschweige denn irgendwelche Kondensatoren. Und der Gate-Widerstand ist ja wohl auch ein Witz. Ich hab im Moment 50 k und das gibt immer noch 10% Restwelligkeit...
Und eine banale Frage: Wo hast du die negative Versorgungsspannung des OpAmps angeschlossen? Doch nicht etwa auf das gleiche Potential wie die Masse in dem Schaltplan?? Dann könnte er beim Einschalten sofort schwingen. Gruß - Abdul
Ne, negative Vcc gibts nicht, aber Input und Output des TLC272 beinhalten die negative Versorgungsspannung, in dem Fall also 0 V.
> Ne, negative Vcc gibts nicht, aber Input und Output des TLC272 > beinhalten die negative Versorgungsspannung, in dem Fall also 0 V. Ja, die negative Versorgungsspannung ist beim Einsatz eines MOSFETs in Verbindung mit einem Single-Supply-OPV (LM358 oder TLC272) nicht kritisch, da die Ausgangsspannung des OPV immer größer als die Threshold-Spannung des MOSFET (hier 1-2V) ist. Beim OP77 sollte man zumindest noch einmal nachdenken, ob die untere Ausgangsspannungsgrenze ausreichend niedrig ist. Aber wie sieht es mit der positiven Versorgungsspannung aus? Bei 5V könnte der LM358 oder TLC272 beim Maximalstrom von 1A schon in den oberen Anschlag (ca. 3,5V) laufen. Das erklärt zwar nicht das Schwingen, sollte aber trotzdem bedacht werden, da sonst evtl. der gewünschte Maximalstrom nicht erreicht wird. Das Schwingen kann auch nicht durch eine zu hohe Schleifenverstärkung entstehen, da die genannten OPVs vollständig frequenzkompensiert sind und der externe MOSFET in Source-Schaltung eine Spannungsverstärkung von <1 hat. Die Ursache des Schwingens liegt hautpsächlich in der Gatekapazität des MOSFET, die zusammen mit dem Ausgangswiderstand des OPV einen Tiefpass bildet und damit zu einer durch die interne Frequenzkompensation des OPV nicht berücksichtigten Phasendrehung des Signals führt. Deswegen ist auch ein Widerstand vor dem Gate in dieser Schaltung eher kontraproduktiv, da er die Zeitkonstante des Tiefpasses erhöht, so dass die Schaltung noch mehr schwingt. Die effektive Gate-Kapazität steigt noch durch den Miller-Effekt, der sich bei hohem differenziellen Lastwiderstand am Drain stärker bemerkbar macht als bei niedrigem. Eine zusätzliche Frequenzkompensation in Form eines Hochpasses im Gegenkopplungszweig (wie von Andrew Taylor beschrieben) löst dieses Problem. Ich hatte diese Schaltung auch schon ohne zusätzliche Frequenzkompensation als LED-Treiber eingesetzt, ohne dass Probleme auftraten. Allerdings benutzte ich kleinere MOSFETs (z.B. IRF7103) und hatte als Last eben nur die LEDs, die einen ziemlich kleinen differenziellen Widerstand haben (kaum Miller-Effekt). Bei größeren Lastwiderständen (im Kiloohmbereich) hat dann aber trotzdem irgendwann das Schwingen eingesetzt.
Jetzt läuft die Schaltung mit 100 k Gatewiderstand, 10 k vom inv. Eingang zum Sense Widerstand und 10 nF zwischen inv. Eingang und Ausgang perfekt. Recht herzlichen Dank für eure Hilfe!
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