Hi
Ich bin gerade dran eine Konstantstromquelle zu simulieren, die mit bis
zu 50V versorgt wird und einen einstellbaren Strom zwischen 0 und 3mA
besitzen soll. Die Impedanz variiert zwischen 0 und 15kOhm und es sollen
Strompulse mit bis zu 500Hz generierbar sein. Weiter möchte ich die
angehängt Impedanz ermitteln können durch eine Strom und
Spannungsmessung.
Wie im Anhang funktioniert das ganze soweit sehr gut mit einer Last R5,
die entsprechend variiert wird. Nun möchte ich aber mit einer H-Brücke
den Strom durch die Last in beide Richtungen fliessen lassen. Die
angehängte Simulation funktioniert soweit einigermassen, das Problem ist
halt, dass man für alle NMOS einen Treiber mit Ladungspumpe bräuchte.
Hat jemand eine Idee, wie man die H-Brückentopologie vereinfachen
könnte? Ich dachte auch schon an Hochspannungs-OPAMPS (also bis 60V),
wobei man dann auch 4 bräuchte.
Frohe Weihnachten!
Andrew T. schrieb:> Ein HV opamp genügt vollauf, TI.com hat den mit 130V im Programm.
Ok, dann müsste man den aber mit +-50V versorgen, oder sehe ich das
falsch? Ich sehe aber gerade nicht, wie man den dann als
Konstantstromquelle implementieren könnte, da ja kein externer
MOSFET/BJT genommen werden kann.
Bert S. schrieb:> Ich bin gerade dran eine Konstantstromquelle zu simulieren, die mit bis> zu 50V versorgt wird und einen einstellbaren Strom zwischen 0 und 3mA> besitzen soll.> Wie im Anhang funktioniert das ganze soweit sehr gut
Das möchte ich mal anzweifeln. Mit R3=1k und einer Versorgungsspannung
für U2 von 3V kann die Schaltung keine 3mA liefern, selbst mit einem
idealen OPV nicht.
Bert S. schrieb:> Wie im Anhang funktioniert das ganze soweit sehr gut
Ich wurde C4 weglassen und R1 verringern wenn du nicht absichtlich die
Flanken anschrägen willst.
Bert S. schrieb:> dass man für alle NMOS einen Treiber mit Ladungspumpe bräuchte
Ja, es kann ja sein, dass die 'low side' MOSFETs auf Grund geringer
Lastimpedanz auch schon mit ihrem Source bei 45V hängen. PMOSFETs nützen
an der +-Leitung (sind ja nur 3mA), aber nützen nicht low side.
Auch die Konstantstromquelle auf plus Seite verlagern und die H-Brücke
auf GND hilft nicht, weil PMOSFETs dann ggf. eine Ansteuerspannung
negativ von 0V brauchten, da kann man dann gleich NMOSFETs nehmen. Und
bipolar hilft auch nicht, weil UBEreverse vielleicht überschritten wird,
und mit Schaltungstricks, die den Strom verfälschen, geschützt werden
müssten.
Auch die Gates mit 0V/60V zu schalten hilft nicht, weil UGSmax ggf.
überschritten wird, und eine Z-Diode nach Source zum Gate-Schutz leitet
Strom dort hin ab, wo du unverfälscht messen willst.
Aber für schlappe 3mA, wie wäre es mit Analogschaltern wie MAX14758 um
die H-Brücke abzubilden ? Teuer aber einfach. Billiger wären PhotoMOS,
aber ob die die 500Hz schaffen ist zweifelhaft
Bert S. schrieb:> das Problem ist> halt, dass man für alle NMOS einen Treiber mit Ladungspumpe bräuchte.
Ach, weil die Stromsenke "darunter" das Source-Potential
auch der Lowside Fets (und zwar variabel, je nach Strom)
anhebt, meinst Du.
Nun ja...
Trotzdem wären ja zumindest die Sources der Lowside Fets
noch potentialgleich, und beide Lowside-Treiber könnten
daher auch gemeinsam versorgt werden.
Und vielleicht auch bei der Highside - wenn P-Channel.
Zwei Si4590DY (100V, Mouser) oder besser SH8MC5TB1 (60V,
Farnell) P+N Kanal Doppel-Mosfets nehmen und dafür noch
drei mal potentialgetrennt 10-12VDC bereitstellen - 1x
für die Senke, 1x lowside N-Ch, 1x Highside P-Ch. Weil
Bootstrap sowieso fragwürdig ist bei den Bedingungen:
500Hz sollen ja die MAXIMALE Schaltfrequenz sein, und
sonst wurde diesbezüglich auch null spezifiziert...
Mit galv. getr. Versorgung geht so was hingegen IMMER.
(Man braucht selbstverständlich auch High- und Lowside
Treiber. Für Halbbrücken gibt's die in 1 IC. Evtl. auch
für H-Brücken, aber damit habe ich keine Erfahrung.)
Würdest Du sagen, was das Ganze soll - was genau ist
die Last, und was der genaue Zweck - könnten sich aber
evtl. einfachere/bessere Ansätze finden lassen.
Bert S. schrieb:> Die Impedanz variiert zwischen 0 und 15kOhm und es sollen> Strompulse mit bis zu 500Hz generierbar sein.
Eine Quelle mit einer Impedanz von 0Ω ist so weit weg von einer KSQ, wie
es weiter nicht sein könnte.
Wolfgang schrieb:> Bert S. schrieb:>> Die Impedanz variiert zwischen 0 und 15kOhm und es sollen>> Strompulse mit bis zu 500Hz generierbar sein.>> Eine Quelle mit einer Impedanz von 0Ω ist so weit weg von einer KSQ, wie> es weiter nicht sein könnte.
Ach wirklich? Bloß stand nirgends "QUELLE mit 0Ω".
Hättest Du komplett gelesen, was er schrieb, und/oder
sogar einfach mal kurz die Schaltpläne angesehen, ...
Keine Zeit, zu versuchen, richtig zu helfen, aber mit
180km/h vermeintl. TO-Kardinalfehler finden wollen. ;)
Weihnachts-Geschenk-Tipp:
https://de.wikipedia.org/wiki/Schnelllesen
Danke für die vielen Ideen und Anregungen.
Der MAX14758 sieht sehr interessant aus. Was ich gerade noch gesehen ha
e ist, dass Optokoppler so um die 10-20kHz abkönnen, dann wäre evtl. ja
auch eine H-Brücke mit Optokoppler möglich, dann hätte ich keine
Probleme mit der Treiberstufe, oder übersehe ich was?
Alfred B. schrieb:> Ach wirklich? Bloß stand nirgends "QUELLE mit 0Ω".
Stimmt, da stand:
"... Konstantstromquelle zu simulieren ... einstellbaren Strom zwischen
0 und 3mA besitzen soll. Die Impedanz variiert zwischen 0 und 15kOhm und
es sollen
Strompulse mit bis zu 500Hz generierbar sein."
Direkter geht der Bezug nun nicht. Es wird wohl schon die KSQ sein, die
die Strompulse generiert. ;-)
HansPeterLoft schrieb:> Die Lastimpedanz variiert zwischen 0 und 15kOhm, die KSQ soll nur den> eingestellten Strom halten
Ach was? Wer hätte DAS gedacht?
Und wo liegt das große Problem? Weder sind die 3mA, noch die 500Hz
(Anstzeigszeit?) noch die 50V ein Problem, dafür gibt es tonnenweise
preiswerte Bauteile.
Bert S. schrieb:> Hat jemand eine Idee, wie man die H-Brückentopologie vereinfachen> könnte? Ich dachte auch schon an Hochspannungs-OPAMPS (also bis 60V),> wobei man dann auch 4 bräuchte.
Anstatt H-Brücke wäre auch eine bipolare Stromquelle denkbar. Die
Stromrichtung durch die Last wird über die Polarität der
Eingangsspannung umgeschaltet.
Auf spezielle Hochspannungs-OPV kann verzichtet werden. Angehängt ist
eine modifizierte, bipolare Howland-Stromquelle in der ein normaler OPV
für Hochspannungsbetrieb erweitert wurde (Bootstrapping).
Bert S. schrieb:> Weiter möchte ich die angehängt Impedanz ermitteln können durch eine Strom> und Spannungsmessung.
Die Spannung an "ZLoad" liegt am Ausgang von U2A an. Wird der
Masseanschluß von "ZLoad" durch eine virtuelle Masse (invertierender OPV
als Strom-Spannungswandler) ersetzt, lässt sich auch der Strom messen.
Constant_Current_Source.png
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H-Bridge.png
(14 KB)
