Ограничение тока в нагрузке ULN2003

b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

Разбирающиеся, прокомментируйте схему

Ток нагрузки с пина GND ULN2803  идет через шунт R27. Разность напряжений  с шунта измеряется операционником, парметры усиления которого подобраны так, что при номинальном токе нагрузки на выходе ОУ напряжение чуть ниже 2.5в - референсного для TL431

Если ток превышает номинал, напряжение на управляющем электроде TL431 превышает 2.5в, ТЛ-ка открывается и закорачивает вход ULN на землю.

Будет работать?

К сожалению, в Протеусе проверить не смог - там в модели ULN2803 только "логические" входы и выходы, переходных процессов не видно

GarryC
Offline
Зарегистрирован: 08.08.2016

Боюсь, что не будет работать.

Этот операционник rail-to-rail по выходу, но не по входу и на графиках в документации напряжения входные не ниже -2 при питании -2.5 , а в Вашем случае нижнее питание ноль и входы около нуля.

Хотя попробуйте эмулировать в Протеусе, просто вместо ключей поставьте переменный резистор, определяющий ток.

Ну и второе - Ваша схема будет "квакать", отключая и снова включая нагрузку.

b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

GarryC пишет:

Этот операционник rail-to-rail по выходу, но не по входу и на графиках в документации напряжения входные не ниже -2 при питании -2.5 , а в Вашем случае нижнее питание ноль и входы около нуля.

Хотя попробуйте эмулировать в Протеусе, просто вместо ключей поставьте переменный резистор, определяющий ток.

Как раз эту часть я уже попробовал на живой схеме - все работает. При падении на шунте 0.6в и коэфф усиления 3 на выходе ОУ порядка 2 в, причем меняется пропорционально току. Меня больше интересует, будет ли TL431 держать ток путем закорачивания входа ULN ?

Цитата:

Ну и второе - Ваша схема будет "квакать", отключая и снова включая нагрузку.

вот именно это меня больше всего интересует. Тут как бы два варианта - либо тут будет некий переходный процесс, при котором 431-ая будет держать транзисторы в ULN в полуоткрытом состоянии - что наверно не очень хорошо.

Либо вся эта схема будет быстро "квакать", как вы пишете - так может это и не страшно, будет что-то наподобие ШИМ?

У меня кроме этой аппаратной защиты, предусмотрена еще программная - сигнал с выхода ОУ (и входа 431) заведен на анадоговый вход МК, при превышении значения все отключается. Но через МК - это медленно

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

Запитайте вашу нагрузку от источника тока на 317ом.....
Будет немного греться .
Мощьность нагрева будет 1.25 Вольта на ток нагрузки.
Бывают ещё stepdown с ограничением тока.

b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

trembo пишет:
Запитайте вашу нагрузку от источника тока на 317ом..... Будет немного греться .

не, задача стабилизации  тока не стоит. Даже наоборот :) - ток должен меняться, изменение тока через нагрузку служит оценкой ее состояния.

Тут скорее смысл в защите от слишком больших токов, опасных для Дарлингтона.

Просто повторюсь - измерительная часть схемы на ОУ протестирована, она работает, выход ОУ заведен на МК и ток контролируется программно. Вопрос в том - имеет ли смысл добавить в схему ТЛ431 (я ее еще не впаивал, но место под нее на плате разведено) - или от нее будет хуже?

Pyotr
Offline
Зарегистрирован: 12.03.2014

На катоде TL431 в открытом состоянии порядка 2 В. А при 2 В ключи  ULN2003 не закрыты и могут погореть. Поэтому думаю что не стоит ставить. Уж лучше мосфет или npn.

Вам нужно контролировать программно ток нагрузки и иметь аппаратную защиту от КЗ и перегрузки? Или что-то другое?

SLKH
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2015

b707 пишет:

Разбирающиеся, прокомментируйте схему

Ток нагрузки с пина GND ULN2803  идет через шунт R27. Разность напряжений  с шунта измеряется операционником, парметры усиления которого подобраны так, что при номинальном токе нагрузки на выходе ОУ напряжение чуть ниже 2.5в - референсного для TL431

Если ток превышает номинал, напряжение на управляющем электроде TL431 превышает 2.5в, ТЛ-ка открывается и закорачивает вход ULN на землю.

Будет работать?

К сожалению, в Протеусе проверить не смог - там в модели ULN2803 только "логические" входы и выходы, переходных процессов не видно

ULN2803 - набор транзисторов дарлингтона, задавайте симулятору и смотрите картинки.

 

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

b707 пишет:

trembo пишет:
Запитайте вашу нагрузку от источника тока на 317ом..... Будет немного греться .

не, задача стабилизации  тока не стоит. Даже наоборот :) - ток должен меняться, изменение тока через нагрузку служит оценкой ее состояния.

Тут скорее смысл в защите от слишком больших токов, опасных для Дарлингтона.

Просто повторюсь - измерительная часть схемы на ОУ протестирована, она работает, выход ОУ заведен на МК и ток контролируется программно. Вопрос в том - имеет ли смысл добавить в схему ТЛ431 (я ее еще не впаивал, но место под нее на плате разведено) - или от нее будет хуже?

А я о чём?
Вам нужна защита"
Так и ставьте источник питания с ограничением тока на вам необходимом уровне защиты .
Назовите его источником с  ограничением " от слишком больших токов, опасных для Дарлингтона".

Понятно что при КЗ в нагрузке транзисторы долго не продержатся.
Можно ещё параллелить входы-выходы массива транзисторов.

Вроде этого, ещё и лампочками моргать будет:

 

b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

SLKH пишет:

ULN2803 - набор транзисторов дарлингтона, задавайте симулятору и смотрите картинки.

 

О, кстати да, сейчас попробую.  Спасибо.

Pyotr
Offline
Зарегистрирован: 12.03.2014

b707, trembo дело говорит, но смею предположить, что Вы не поняли. Выставляете на стабилизаторе ток 0.6 А и нужное напряжение. При КЗ в таком случае через УЛН ток не более 0.6 А и в таком режиме может до нескольких сек. Этого достаточно програмно принять меры. При токах менее 0.6 А работа в обычном режиме.

b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

Pyotr пишет:

b707, trembo дело говорит, но смею предположить, что Вы не поняли.

не, я это все понимаю, просто мне это не подходит.Я восстанавливаю сгоревшую плату в готовый прибор, блок питания там уже встроен и добавлять источник тока с ограничением просто некуда.

Ну и потом, меня не так интересует собственно решение, как путь к нему. Я осваиваю схемотехнику, вот придумал эту схему с 431 - мне интересно разобрать, будет ли оно работать, а если нет - то почему.

прошу понять правильно, я благодарен всем ответившим, в том числе trembo

b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

Собрал схемку в Протеусе с массивом Дарлингтона - вообще-то шикарно работает :) Ток через нагрузку четко соответвует такому значению, чтобы напряжение на выходе ОУ было ровно  2.5в - независмо от сопротивления нагрузки, даже при полном  КЗ.

SLKH - спасибо за идею, как это я сам не сообразил Дарлингтон из отдельных транзисторов набрать :)

SLKH
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2015

b707 пишет:

Собрал схемку в Протеусе с массивом Дарлингтона - вообще-то шикарно работает :) Ток через нагрузку четко соответвует такому значению, чтобы напряжение на выходе ОУ было ровно  2.5в - независмо от сопротивления нагрузки, даже при полном  КЗ.

SLKH - спасибо за идею, как это я сам не сообразил Дарлингтон из отдельных транзисторов набрать :)

не исключено, что в реале (а не в симуляторе) может заработать тот еще генератор с непредсказуемой тракторией.

SLKH
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2015

b707 пишет:

Pyotr пишет:

b707, trembo дело говорит, но смею предположить, что Вы не поняли.

не, я это все понимаю, просто мне это не подходит.Я восстанавливаю сгоревшую плату в готовый прибор, блок питания там уже встроен и добавлять источник тока с ограничением просто некуда.

2 транзистора + 2 резистора в цепь питания нагрузки - не больше габаритами, чем операционник и 431 с обвязкой.

зато гарантированно генерить не будет. 

b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

SLKH пишет:

2 транзистора + 2 резистора в цепь питания нагрузки - не больше габаритами, чем операционник и 431 с обвязкой.

зато гарантированно генерить не будет. 

Честно говоря, не вполне понимаю, что куда надо соединить. Сссылку на схему можно?

SLKH
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2015

b707 пишет:

SLKH пишет:

2 транзистора + 2 резистора в цепь питания нагрузки - не больше габаритами, чем операционник и 431 с обвязкой.

зато гарантированно генерить не будет. 

Честно говоря, не вполне понимаю, что куда надо соединить. Сссылку на схему можно?

примерно так: http://www.skilldiagram.com/i/d/2-25.gif , номиналы, естественно, свои.

SLKH
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2015

b707 пишет:

Как раз эту часть я уже попробовал на живой схеме - все работает. При падении на шунте 0.6в

"Будь проще, и люди к тебе потянутся": поставь вместо оу+431 маломощный npn транзистор.

Pyotr
Offline
Зарегистрирован: 12.03.2014

b707 пишет:

Собрал схемку в Протеусе с массивом Дарлингтона - вообще-то шикарно работает :) Ток через нагрузку четко соответвует такому значению, чтобы напряжение на выходе ОУ было ровно  2.5в - независмо от сопротивления нагрузки, даже при полном  КЗ.

Вот об этом я и говорил - ключь не закроется при КЗ и при токе 0.5 - 1 А все напряжение питания будет приложено к выходному ключу. Произойдет тепловой пробой и электрический.

Схема по ссылке SLKH - стабилизатор тока. Разве это Вам надо?

Думаю правильное решение - это сделать аппаратную защиту от КЗ хотяб по схеме как я Вам раньше предлагал, а перегрузки отслеживать программно и принимать решение в зависимости от величины и продолжительности - отключать нагрузку или нет. 

b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

Pyotr пишет:

Вот об этом я и говорил - ключь не закроется при КЗ и при токе 0.5 - 1 А все напряжение питания будет приложено к выходному ключу. Произойдет тепловой пробой и электрический.

еще раз подергал модель в протеусе - вижу, что вы правы. Схема на 431-м нормально работать не будет, поэтому запаивать ее не буду.

К сожалению, ни один из других советов мне тоже не подходит, потому что на схеме банально нет места для другого источника питания или регулятора на транзисторах. Оставлю только программный контроль тока.

SLKH
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2015

b707 пишет:

 

К сожалению, ни один из других советов мне тоже не подходит, потому что на схеме банально нет места для другого источника питания или регулятора на транзисторах. Оставлю только программный контроль тока.

Т.е. на операционник + 431 + 3 резистора у тебя место есть? а на 1 (один) цифровой транзистор (см. #16) нет?

Транзистор в корпусе SPT впаиваешь в дырки, приготовленные для 431, и :

"При КЗ в таком случае через УЛН ток не более 0.6 А и в таком режиме может до нескольких сек. Этого достаточно програмно принять меры. При токах менее 0.6 А работа в обычном режиме."

b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

SLKH пишет:

Т.е. на операционник + 431 + 3 резистора у тебя место есть? а на 1 (один) цифровой транзистор (см. #16) нет?

 Если выкинуть ОУ со всей обвзякой, выкинуть 431-й - ничего кроме шунта не остается. Транзистор будет управлятся падением напряжения на шунте? Напишите модель транзистора, которая будет четко открыватся и закрываться 0.6 - 1в на базе.

 

 

SLKH
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2015

b707 пишет:

SLKH пишет:

Т.е. на операционник + 431 + 3 резистора у тебя место есть? а на 1 (один) цифровой транзистор (см. #16) нет?

 Если выкинуть ОУ со всей обвзякой, выкинуть 431-й - ничего кроме шунта не остается. Транзистор будет управлятся падением напряжения на шунте?

да.

Цитата:
Напишите модель транзистора,
много их. http://www.dart.ru/cataloguenew/semiconductor/html/digital.shtml

или КТ315 с резистором в базе.

Цитата:
которая будет четко открыватся и закрываться 0.6 - 1в на базе.
с приемлемой для цели ограничения тока точностью - любой маломощный кремниевый npn.

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

только резистор в базу не забыть добавить

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

1. LM317 плюс резистор между выходом и землёй
превращает его в двухполюсник вставляемый вместо предохранителя.
Будет ограничение тока.
2. В природе существуют ещё такие штучки
называемые полисвитч......
Будет отключение тока.