Sabit akım kaynağı önerisi [10..35V - 15..35mA]

[wsxwsx]

Rezistif bir yük var. Buna  yavaş artırılan  ve 0..35mA arası dc akım uygulayacağız. Belirli bir süre sonra akım azalacak ve ters yönde uygulanacak. Seçime bağlı olarak bazen istenen akım değerinde bir kaç dakika beklenecek yani belirli bir senaryoya göre akım değişecek.

Benim aklıma gelen bazı yöntemler:
pic  pwm,
ortauçlu trafo  +, -  besleme, köprü entegresi veya  mosfet ya da  transistörle yarım köprü yapılabilir.

bunlar mümkün , ama kestirme ve ekonomik yol gerekli. sadece pwm yapıp uçları yer değiştirmek için röle de kullanılabilir. akımı ADC ile okuyup pic pwm ile ayarlayabilirm diye düşünüyorum. Akım regüleli olmalı. fakat regüle hızlı olmasına gerek yok. pic ile birkaç saniye içinde regülasyon sağlanabilir.


motor sürücü entegresi kullanmadan , bu işi en kestirme nasıl yaparız? Öneriniz nedir? ya da bu köprü sürücü entegrelerin ucuz bir tipi varsa o nedir?

Yüke uygulanacak gerilim 10..35 V arası değişiyor. Akım 15..35mA civarı ayarlanabilmeli

[z]

Böylesine küçük akım için bunca zahmete girmeye gerek yok. Analog akım kaynağının referans sinyalini dac dan bas gitsin.

[wsxwsx]

http://diyaudioprojects.com/Technical/Voltage-Regulator/LM317-Current-Regulator.png



Mesela bu devreyi düşünelim. bunun referansı havada bir yerdedir.  r-2r yöntemi ile dac yapacak olsak nasıl bağlayaağız? rotary encoder veya komutatör ile ile manual ayarlanabilir ona şüphe yok. ancak pic ile nasıl olabilir ?

Yükün sabit olduğunu düşünürsek, gerilimi değiştirebiliriz. lm317 yi gerilim regülatörü şeklinde kullanırız. Ayar ucundan dirençler ile ayar yaparız. Ama yük sabit değil.  Sabit gerilim versek biz akımı  verdikten bir süre sonra  yük az değişiyor. Geçen akım düşüyor. Bu durumda yine sabit akım geçmesi için regülatör lazım. yukarıdaki devre akımını,  5 bit dac ile ya da pwm ile ayarlayabilsem yetecek. Uçların yerini değiştirmek için röle kullanırım.




Böyle olsa kolay. Ama picle kontrol etmem gerekiyor. Bu devrede ise toprak kullanılmamış.   Devrenin çıkış ucunu Picin şasesi olarak kullansam, girişinden de zener ile pici besleyecek gerilim elde etsem. galiba olabilir.  hatta yük yokken picin beslenebilmesi için düşük bir yük  eklenebilir.

[z]

Opamplarla yapabilirsin.

Opamp çıkışına bağlayacağın transistörün kollektor akımını sabit hale getirebilirsin. Böylece şaseden uzak noktalardan sabit akım akıtabilirsin.
(Akım aynası devreleri bu tip sorunlar için)

Opamp referansını da pic ve DAC ile belirlersin. Sorun yok yani.

Eğer bu işi illede pwm ile yapacağım dersen rezistif yükten akan akımın dalga şekli  uygulanan pwm voltajın dalga şekliyle aynı olur.

Acaba hangi değerde akım akıyor diye merak edersek pwm formundaki akımın ortalama değerini almak gerekir. Bu da akım sens devrende integral alıcı vs kullanmayı gerektirir.

Eğer pwm voltajı LC filitreye uygularsak filitre çıkışında DC voltaj elde eder ve bu voltajla beslenen yükten akan akımın da DC olmasını sağlarız. Böylece akım sens devresi basitleşir ancak mukayese yaparsan DAC lı sistem daha pratik görünüyor.

Eğer akımın amperler seviyesinde olsaydı o zaman analog çözüm hoş olmazdı.

LM317 örneğine dönersek;

LM317 çıkışına bağlı akım belirleme direnci yerine PNP bir transistör takarsan beyz akımını sase tarafından kolayca denetlersin.

Bunun için PNP nin beyzini, emetoru sase de olan NPN tr'in kolletör tarafıyla biyaslamak yeterli olur.

Bu durumda NPN in beyz akımı ile PNP nin kollektor akımı yani LM317 nin çıkış akımı denetlenmiş olur.

uygulama akımın düşük olduğu için LM317 yerine doğrudan opamp ve transistör kullanmak işi daha da kolaylaştırır.

https://www.picproje.org/index.php/topic,19710&highlight=dac

Bu başlık altında DAC kontrollu sabit akım kaynağı şeması vermiştim.

Eğer yükün bir bacağı şasede olacaksa devre modifiye edilebilir.

[wsxwsx]

Hocam en kolay şekilde bu çözümü buldum.  

Hem bu sayede akımı okumak ve geribesleme ile uğraşmak gerekmeyecek. pic kendi işine bakacak.

Burada benim göremediğim bir konu , mantık hatası varsa bildirirseniz sevinirim.



Henüz denemedim ancak teorik olarak çalışması lazım.
Ayar kısmını ben uydurdum. Sorun çıkabilir mi bilmiyorum.

Aslında transistöre de gerek yok. Pic uçları dirençleri toprağa çekmek için kullanılabilir. Direnci topraktan ayırmak için pic ucu giriş yapılır.

7805 çıkışını toprağa çekmek için, picin ucu çıkış yapılır ve low ayarlanarak topağa çekilir. Tabi akım değerleri picin sınırları dahilinde olmalı.  r1,r2,r3,r4 değerleri akımı  uygun şekilde değiştirebilecek şekilde hesaplanır.

Maks Akım =  5  / ( Rx//R1//R2//R3//R4)

[z]

Yuke uygulanacak 10...35V gerilimi verebilecekmi?

[wsxwsx]

Yüke sadece sabit akım gerekiyor. Üzerinde  düşecek gerilim için belirli bir şart yok Önceki bir mesajda bildirdiğim gerilimler tahmini değerlerdi.  

Son çizimde  yük, 7805 den önce bağlandığı için yük üzerinde yeterli gerilim düşebilecek gibi . girişten 20V versek yük üzerinde 15volt düşer. 25 versek 20V düşer. Ancak bu gerilimler altında yükten yeterli akım akıtılabilir mi? tabi orası bir sorun. Çünkü yükün direnci sabit değildir. Yükün türüne göre değişir. Eğer uygulanacak giriş 7805 in maks giriş gerilimini geçmesi gerekirse  bu yöntem işe yaramaz. Belki lm317 kullanılır.

Eğer 7805 kullanırsam bununla pici de beslerim. Yük yokken picin çalışabilmesi için yapay bir yük eklenir. Aslında pic uçları ve 7805 çıkışı arasına bağlanan dirençler farklı şekilde kullanılabilir. Doğrudan picin çıkışı ve toprak arasına direnç bağlanır. Neticede yine 7805 çıkışından toprağa doğru akım akmış oluyor.

[z]

Su anlamda sordum.

Akim kaynagina diledigin degerde direnc baglayabilirsin. Fakat 10..35v araligi dediginiz icin kafamda sorun olustu. Zira 35v, 7805 icin limit deger. Bu durumda zaten yukun bir ucuna dogrudan 35+7..8v vermeniz gerekir.

Eger akim kaynagina dusuk degerli bir direnc yada 0 ohm direnc baglarsaniz sorun olur anlaminda....

Motor devresi icin verdigim ornek tam aradigin cozum aslinda.

[wsxwsx]

DAC çıkışından gelen 0..5V genlikli sinyalle motor akımının 0...1.8A aralığında kontrolü sağlanır.

Burada regüle yok gibi geldi bana  yanılıyuor muyum? akımı kendimiz okuyup gerekirse artrımamız gerekiyor değil mi

[z]

Regulasyon var tabiki.

Yuk akimi, giristen verdigin voltaj degeriyle orantili olarak sabit kaliyor.

Opamp, yuk akimini an ve an olcuyor ve transistorun beyz akimiyla oynayarak varsa akim hatasini sifirliyor. (Sende yuk tamamen rezistif oldugu icin hata sifir olacak)

Semayi cizerken uzerinde durmadigim ve kafadan salladigim dek deger transistor beyz direnci. Bunun sorun olacagini sanmiyorum. Eger ki sorun cikarsa biaslama konusunda degisiklik gerekebilir. BDX yerine Power NMOS koymak da bir diger cozum.

Sen semayi referans alip kendi devreni olustururken akim sens direnci (0.47R) degerini yeniden hesaplayacaksin.

Mevcut devrede VDac / 5.7 = I* 0.47 bagintisi gecerli.

[wsxwsx]

Ben transsitör kullanmadan sadece opampı kullanmak isterim. bildiğiniz popüler yüksek akımlı ve gerilimli opamp nedir? transsitör kullanmazsak, yükü opampın çıkışı ile 0.47 arasına mı bağlayacağız? yani 1k direnç. yerine yük bağlanacak ve yüke + besleme bağlanmayacak?

Aklıma ses frekans amplifikatörü kullanmak geldi. bunlar da bir tür opamptır. TDA2030 bile olur.

[z]

Evet aynen dediğiniz gibi. Yalnız opamp besleme voltajları genelde düşük.

TDA serisinin beslemesi tek yönde en fazla kaça çıkar bilmiyorum.

Atın tr yerine mos voltaj derdinizde kalmaz. Opamp kapasitif yük sürüyorum diye osilasyona giderse gate devresinde bir şeyler yapılabilir.

[wsxwsx]

Yüke  doğrudan 35 V bağladım. Geçen akım çok düşük kaldı. Yukarıdaki aşamaların hiç birine gelemedim.

Yeteri kadar yüksek bir gerilim kaynağı bulmam zor. ÖZel trafo gerekir.  Bu durumda mc34063  tarzı smps ile bu işi yapmak daha mantıklı görünüyor. Gerilimi 12 volt tan yükselterek  sabit akım sağlayacak bir devre gerek. Nasıl yapmalı?  smpsin Dac ile kontrol edilebileni var mıdır?

Pic + mosfet ile bir  bobini anahtarlasam gerilimi yükseltsem sonrada ADC ile akımı okuyup gerilimi kısarak akımı sınırlandırsam nasıl olur?
Picle bu işi yapmak yanlış mı olur?

[z]

12v u herhangi bir teknikle diledigin degere yukselt ve ardina konustugumuz lineer devreyi kur.

Boyle bir isi daha once pic turu bir islemci ile hic denemedim. Bir zamanlar formda PIC kontrollu guc kaynagi projesinin calismalari vardi.

O projeye bir bak.

[yilmaz_kk]

Merhabalar;
Sabit akım kaynağıyla ilgili ben de bir soru sormak istiyorum. İnternet taramalarım ve yaptığım bir kaç deney neticesinde muvaffak olamadım. Yapmak istediğim şey 15 Volt gerilimde sabit bir akım kaynağı yapmak. Yük 100 ohm veya 200ohm ±50 ohm olabilir. Çıkış akımı 50 mA olsun.
LM317 adj ucu ile output kısa devre edildiğinde akım kaynağı olarak davrandığı yazılmış teknik kağıdında fakat denemelerimde yük değiştiğinde çıkıştaki akım da değişiyor. Opampla da model denemelerimde hep sonuç farklı çıktı. Bu konuda bizzat deneyimi olan arkadaşlardan
tavsiyelerini bekliyorum.

İyi çalışmalar.