Hallo, ich entwerfe gerade einen Linearregler mit einstellbarer Strombegrenzung. Mir ist nichts besseres eingefallen, als die Shuntspannung mit einem OPV zu verstärken. kurze Beschreibung: * ein vorgeschalteter DCDC-Schaltregler erzeugt aus V_SUPP (12V-24V) die Spannung V_In (3V-15V) - grob angepasst an den Spannungswusch aus RV1 (1.235V-V_In). * Die überschüssige Spannung regelt der MIC5158 über den externen Q5 aus. * Außerdem begrenzt der MIC5158 den Strom, indem er den dem Spannungssabfall zwischen V_DD und D auf unter 35mV hält. Normalerweise soll zwischen D und V_DD ein Shunt klemmen, aber das wäre ja keine einstellbare Konfiguration. * bei vollaufgedrehtem RV2 (100k) soll der Laststrom auf 20A begrenzt werden. Hierbei werden die 100mV am Shunt mit dem Spannungsteiler aus R27 und R28 auf 5,36mV heruntergeteilt und anschließend durch den OPV auf 35mV verstärkt * bei geringeren Begrenzungsströmen erhöht sich die Verstärkung des OPVs bis hoch auf "open loop gain", je weiter man RV2 herunterdreht. Damit sind nur noch geringere Ströme durch den Shunt zulässig. Nun zu meinen Fragen: * ist die Strombegrenzung so denkbar oder habt ihr eine bessere Idee? * könnte das System aus 2.5MHz OPV und MIC5158 schwingen? Könnte ein Kondensator parallel zu R26 Abhilfe schaffen? Was wäre da ein sinnvoller Wert? * Ist der D-Pin des MIC5158 in Gefahr? Nach meinem Dafürhalten liegt der OPV-Ausgang stets unter V_In, obwohl der OPV mit einer höheren Spannung versorgt wird. * Wie viel Verstärkung ist realistisch möglich, bevor der ganze Spaß im Rauschen untergeht? Was wäre eurer Meinung nach eine Untergrenze für das einstellbare Stromlimit? * Und würdet ihr V_Out nochmal mit einem Pufferkondensator versehen? Der davorliegende DCDC selbst hat ja schon einige 100 µF an V_In (nicht abgebildet).
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Hallo, eine Strombegrenzung neigt naturgegeben zur Schwingung, so auch hier. Wenn Du bis zum "open loop gain" verstärken willst, verstärkst Du die nicht kompensierte Offsetspannung vielfach mit, was zu unerwünschten Effekten führen wird. Faktor 1000 ist schon viel. Den Shunt-Eingang des Reglers würde ich schützen, mindestens durch eine Klemmdiode gegen + und Widerstand davor. Welche Eingangsimpedanz hat der Eingang überhaupt? Wenn da mal jemand in der Schaltung herumstochert. MfG
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Christian S. schrieb: > eine Strombegrenzung neigt naturgegeben zur Schwingung, so auch hier. Manche Leute neigen naturgegeben zum Schwachsinnreden, so auch hier.
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A. S. schrieb: > habt ihr eine bessere Idee? Vielleicht so:
Die eingetragenen Werte sind natürlich nicht ernstzunehmen.
A. S. schrieb: > ist die Strombegrenzung so denkbar Nein. .> oder habt ihr eine bessere Idee? > könnte das System aus 2.5MHz OPV und MIC5158 schwingen? Es wird, schliesslich enthält der MIC5158 einen Komparator der den Spannungfehlerdifferenzverstärker abschaltet und keine lineare Strombegrenzung. > Könnte ein > Kondensator parallel zu R26 Abhilfe schaffen? Nein, macht die Sache nur schlimmr. > Ist der D-Pin des MIC5158 in Gefahr? Ja, wenn V_Supp grösser ist als V_in, was wegen der "output voltage range" des MIC6211 wahrscheinlich ist. Es kommt auf die Reihenfolge des Anlegens der Versorgungsspannung an, und kein OpAmp ist so schnell, dass er nicht "unerwartete" Spannungen liefert. > Wie viel Verstärkung ist realistisch möglich, bevor der ganze Spaß im > Rauschen untergeht? 100mV teilst du noch auf 5.36mV bevor du es mit einem OpAmp der bis 7mV Eingangsfehler hat weder auf 35mV verstärken willst. Das Ergebnis IST bereits im Rauschen untergegangen. > Und würdet ihr V_Out nochmal mit einem Pufferkondensator versehen? Um so sinnloser wird eine Stromregelung. Ich wurde die Schaltung ordentlich mit 2 OpAmps und einer Referenzspannungsquelle aufbauen, da kann man auch das Regelverhalten über entsprechende Kompensation beeinflussen.
MaWin schrieb: > ordentlich mit 2 OpAmps und einer > Referenzspannungsquelle aufbauen Das klingt so, als gäbe es eine Standardschaltung für dieses Problem? Leider konnte ich online nichts finden. Kannst du kurz skizzieren, welche Schaltung du genau meinst? Ich kann natürlich mit einem Diff-Verstärker den Strom messen und das Signal dann mit einem weiteren Diff-Verstärker gegen eine (einstellbare) Referenz vergleichen. Dann habe ich ein Fehlersignal >= 0, das man zwar auf das RV1-Feedbacksignal addieren könnte. Aber ist das das, wovon du gesprochen hast? Und wieso spielt nun der MaWin schrieb: > Eingangsfehler keine Rolle mehr?
Ihr wollt also mit zusätzlicher Verstärkung/Phasendrehung in die Stromregelung des IC eingreifen? Na viel Spaß dabei. Selbst wenn da eine "Kompensation" eingebaut ist bekommt man das sicher nicht stabil, da derartige interne Stromregelschleifen normalerweise keine so große Phasenreserve haben, daß die so ein Hineinpfuschen noch tolerieren. Genau aus diesem Grund hatte ich oben eine Schaltung gezeigt, die nur ein Steuersignal aufaddiert, aber nicht verstärkend oder phasendrehend in die Regelung eingreift. Funktion nicht verstanden? Und übrigens, der IC hat eine lineare Stromregelung, auch wenn MaWin (wohl wegen der irreführenden Angabe in der Innenschaltung) von einem Kippverhalten ausgegangen ist.
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A. S. schrieb: > Das klingt so, als gäbe es eine Standardschaltung für dieses Problem Die Standardschaltung, wenn man beim P-MOSFET bleiben will, wäre TSM101 oder ein ähnlicher Dual OpAmp mit Referenz, aber der macht current sense in der Masseleitung und hat ähnliche Offsetfehler, sollte also mehr als 5.36mV am shunt haben.
WarJaKlar schrieb: > Die eingetragenen Werte sind natürlich nicht ernstzunehmen. Schreibt der Meister aller natürlichen Disziplinen. mfG
MaWin schrieb: > Die Standardschaltung, wenn man beim P-MOSFET bleiben will, wäre TSM101 > oder ein ähnlicher Dual OpAmp mit Referenz, aber der macht current sense > in der Masseleitung und hat ähnliche Offsetfehler, sollte also mehr als > 5.36mV am shunt haben. Wenn es nur so einfach wäre. Der IRLB3034 ist ein N-MOSFET. Ein P-MOSFET war einfach bei diesen Maximalströmen und meinen Vorstellungen, was die Verlustleistung angeht, nicht realisierbar. Und die Wahl ist auf den MIC5158 gefallen, da der eine integrierte Ladungspumpe hat, um einen solchen Transistor highside zu schalten. Die Lowside Strommessung ist schon ein Problem. Man könnte ja mit einem "highside current monitor" wie dem MAX4073 rangehen. Allerdings baut man dann wieder zwei Regler in closed loop zusammen. Ich nehme an, da bekommt man schnell wieder Stabilitätsprobleme, oder gibt es eine andere Faustregel, wann Schwingungen problematisch werden können? Das Thema "input offset voltage error" erscheint mir ungelöst. Selbst der MAX4073 hat 1mV, wenn ich das Datenblatt richtig lese. Es gibt zwar OPVs mit besseren Werten, so hat der MAX4328 zwar nur wenige µV Offsetfehler; der lässt aber nur eine 5V-Versorgung zu. Alles in allem sehe ich gerade noch keinen Weg, wie sich eine in weiten Bereichen einstellbare Strombegrenzung mit highside-shunt realisieren lässt. Als wäre ich der erste, der danach sucht... Oder ist die Lösung, eine solche Quelle einfach galvanisch zu entkoppeln? Dann stellt sich die Frage nach lowside oder highside gar nicht mehr - wenigstens theoretisch.
Dann schalte mehrere Shunts mittels Relais um, wenn der Bereich soooo weit sein soll. Schon mal dieses Diagramm betrachtet? "Current Limit Threshold vs. Temperature" mfG
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