Objectivo
Este circuito, desde que colocado da forma correcta, tem como função limitar a corrente máxima que poderá circular num dado circuito. Isto é, impedir que num circuito em teste circule mais corrente do que o previamente estabelecido, usando um potenciómetro.
Este circuito tem também como meta ser o mais barato possível e poder ser montado por qualquer um. O baixo custo também poderá permitir a construção de alguns KIT's que poderei colocar à venda.
O circuito
Composto pelas seguintes principais partes que passarei a explicar em maior detalhe.
Potenciómetro R1: Este potenciómetro multivolta de 10K (aconselhado um de 20 voltas) irá permitir fazer um ajuste rigoroso da corrente máxima que circulará pelo circuito.
U1 (LM358): um IC composto por 2 ampops cuja função de um deles é a de controlar a tensão na Gate do MOSFET. Ele irá comparar a queda de tensão em R5 com a tensão máxima que esta pode atingir, dada pelo divisor de tensão composto pelo potenciómetro. O outro ampop irá controlar 2 LED's que irão dar a indicação de se pelo circuito em teste está ou não a circular mais corrente do que deveria.
Resistência de potência R5: esta resistência, que pela 2ª lei de Ohm, vai provocar uma queda de tensão de acordo com a corrente que a atravessa. Pode-se chamar a esta resistência uma "espécie de conversor corrente - tensão".
MOSFET (Q1): o ampop vai actuar sobre a Gate deste de forma a mante-lo na região de triodo. A corrente que circula do Dreno para a Source é uma função do Vgate e o ampop tudo fará para que manter V+ >= V-.
Porquê usar um MOSFET? Bem, este poderia ser trocado por um transistor, mas o ganho de corrente dos transistores de potência é baixo e por isso, a saída do ampop poderia não ter corrente suficiente para que entrasse pelo colector a corrente desejada. Poderia-se usar também uma montagem de Darlington, mas o MOSFET lida melhor com este tipo de aplicações.
Atenção com as potências: a potência dissipada pela resistência de potencia é dada por R*I^2 e a potência dissipada pelo MOSFET (muito maior que a da resistência) é dada aproximadamente por (Vdreno-Vsource)*I. Só como exemplo, se o MOSFET provocar uma queda de tensão de 10V a uma corrente de 5A, a potência dissipada pelo MOSFET será de 50W!!!
Aplicações
Este circuito, desde que colocado da forma correcta, tem como função limitar a corrente máxima que poderá circular num dado circuito. Isto é, impedir que num circuito em teste circule mais corrente do que o previamente estabelecido, usando um potenciómetro.
Este circuito tem também como meta ser o mais barato possível e poder ser montado por qualquer um. O baixo custo também poderá permitir a construção de alguns KIT's que poderei colocar à venda.
O circuito
Composto pelas seguintes principais partes que passarei a explicar em maior detalhe.
Potenciómetro R1: Este potenciómetro multivolta de 10K (aconselhado um de 20 voltas) irá permitir fazer um ajuste rigoroso da corrente máxima que circulará pelo circuito.
U1 (LM358): um IC composto por 2 ampops cuja função de um deles é a de controlar a tensão na Gate do MOSFET. Ele irá comparar a queda de tensão em R5 com a tensão máxima que esta pode atingir, dada pelo divisor de tensão composto pelo potenciómetro. O outro ampop irá controlar 2 LED's que irão dar a indicação de se pelo circuito em teste está ou não a circular mais corrente do que deveria.
Resistência de potência R5: esta resistência, que pela 2ª lei de Ohm, vai provocar uma queda de tensão de acordo com a corrente que a atravessa. Pode-se chamar a esta resistência uma "espécie de conversor corrente - tensão".
MOSFET (Q1): o ampop vai actuar sobre a Gate deste de forma a mante-lo na região de triodo. A corrente que circula do Dreno para a Source é uma função do Vgate e o ampop tudo fará para que manter V+ >= V-.
Porquê usar um MOSFET? Bem, este poderia ser trocado por um transistor, mas o ganho de corrente dos transistores de potência é baixo e por isso, a saída do ampop poderia não ter corrente suficiente para que entrasse pelo colector a corrente desejada. Poderia-se usar também uma montagem de Darlington, mas o MOSFET lida melhor com este tipo de aplicações.
Atenção com as potências: a potência dissipada pela resistência de potencia é dada por R*I^2 e a potência dissipada pelo MOSFET (muito maior que a da resistência) é dada aproximadamente por (Vdreno-Vsource)*I. Só como exemplo, se o MOSFET provocar uma queda de tensão de 10V a uma corrente de 5A, a potência dissipada pelo MOSFET será de 50W!!!
Aplicações
Este circuito poderá ser usado como:
Limitador de corrente;
Fonte de corrente;
Carga de corrente constante;
Ideal para quem quiser alterar fontes ATX de computadores como fontes de bancada para testes.
Funcionamento
Limitador de corrente;
Fonte de corrente;
Carga de corrente constante;
Ideal para quem quiser alterar fontes ATX de computadores como fontes de bancada para testes.
Funcionamento
O circuito foi pensado para ser alimentado a partir de uma fonte de +12V, por J2.1.
Para fazer o set da corrente máxima, deve colocar-se um amperimetro ligado à alimentação desejada e a outra ponta a J2.2, depois disto irá ser mostrada uma corrente que nos máximo será de 5A. Através do potenciómetro irá fazer-se o ajuste da corrente máxima. Durante essa operação o LED_red irá ligar, mostrando que se está a atingir uma corrente máxima.
Após isso, o amperimetro deverá ser substituído pelo circuito em teste. O LED_green deve permanecer aceso a indicar que a corrente que circula por lá é inferior à corrente máxima permitida. Se algo correr mal, o circuito limitará a corrente e de imediato o LED_red ligará apagando o LED_green.
As outras aplicações serão descritas pormenorizadamente em futuros artigos.
Qualquer questão não hesitem em deixar um comentário ;).
Para fazer o set da corrente máxima, deve colocar-se um amperimetro ligado à alimentação desejada e a outra ponta a J2.2, depois disto irá ser mostrada uma corrente que nos máximo será de 5A. Através do potenciómetro irá fazer-se o ajuste da corrente máxima. Durante essa operação o LED_red irá ligar, mostrando que se está a atingir uma corrente máxima.
Após isso, o amperimetro deverá ser substituído pelo circuito em teste. O LED_green deve permanecer aceso a indicar que a corrente que circula por lá é inferior à corrente máxima permitida. Se algo correr mal, o circuito limitará a corrente e de imediato o LED_red ligará apagando o LED_green.
As outras aplicações serão descritas pormenorizadamente em futuros artigos.
Nem um único condensador. Assim vais ter problemas de instabilidade e/ou ruido.
Olá.
Sim de facto não usei nenhum condensador, porque o propósito deste equipamento é ser usado com uma fonte ATX de computador.
Mas além de um condensador (100nF era mais que suficiente) em paralelo com a alimentação do ampop, que reconheço que faz falta e muito provavelmente ainda vou colocar, onde mais o José colocaria condensadores?
Não estou a ver pontos de instabilidade, mas com condensadores ia criar alguns... por exemplo, se na malha de feedback eu colocasse algum...
Cumps
Uma de várias discussões sobre o assunto: http://www.eevblog.com/forum/beginners/non-inverting-op-amp/msg117906
Além da alimentação do opamp, convém também meter um em paralelo com o zenner.
Se na alimentação do IC tiver lá um, em principio, para general purpose applications, em paralelo com o zener é desnecessário, uma vez que nada ali irá "puxar" corrente dele.
Não faço ideia porque razão ele consegue ter uma oscilação de 280KHz...
Resta saber a qualidade das fontes antes de fazer alguma consideração sobre isso.
O ampop que ele usa tem um atraso de resposta em seguidor de tensão de 1uS (como se pode ver na pagina 8 do datasheet). Mas para ter a freq de oscilação que ele sugere, tinha de haver um atraso de 3.57uS.
Ele não usa condensadores em parte alguma... logo não tem nada que possa atrasar essa correcção.
Não digo com isto que o problema seja exclusivamente da fonte de alimentação, mas para mim não faz sentido haver oscilação naquele circuito.
Não sei também a alimentação do ampop e se isso não estará de alguma forma a criar problemas.....
O condensador na alimentação do circuito já foi colocado.. mais logo actualizo o desenho ;).
Cumps
Os zener são excelentes fontes de ruído, e com uma resistência de sense tão baixa, queres a tensão o mais limpa possível. Dependendo do teu range de controlo, podes ter também de amplificar o sinal da resistência antes do opamp.
A capacidade da gate dos mosfet não se pode desprezar. Por exemplo do teu são 2nF. Os opamp não gostam de cargas capacitivas, e se não forem tomadas as medidas devidas dão excelente osciladores.
Com simuladores e esquemas "académicos" é fácil habituar-nos a utilizar o modelo ideal dos componentes, mas quando se montam circuitos que queremos que funcionem o modelo ideal é a maior fonte de problemas. Deve-se andar sempre de olho no ruído e características parasíticas.