cum functioneaza aceast circuit?

[Marian]

Valoarea rezistentei de shunt este una fixa indiferent de pozitia potentiometrului si este cei 280 de Ohm compusi din rezistenta de 180+pot de 100, in paralel cu rezistenta de putere de 1 Ohm, adica 0,996 Ohm. Acuma ceea ce face acel potentiometru este sa modifice parametrii divizorului din baza tranzistorului:1-Cu potentiometrul la maxim spre masa, intre baza si emitorul tranzistorului este o rezistenta cu valoarea de 180 Ohm, acuma bipolarii se deschid cam pe la 0,65V, deci atata luam in calcul si noi pentru stabilirea limitarii, si avem 0,65/180=3,61mA. Acelasi curent ( plus cel de baza al bipolarului dar asta e mic deci poate fi ignorat ) va trece si prin acei 100 Ohm ai potentiometrului, deci caderea de tensiune este de 0,00361*100=0,361V, adica 361mV, la care adaugand pe cei 0,65 de pe rezistenta de 180 dintre baza-emitor, obtinem 1,011V care vor fi admisi pe rezistenta de 1 Ohm, deci 1,011A curent maxim limitat.2-Cu potentiometrul la maxim in sus, intre joctiunea baza-emitor se afla chiar rezistenta de shunt gasita mai devreme, adica acei 0,996 Ohm. Deci 0,65V/0,996=0,652A. Acesta este curentul maxim admis in situatia asta.

[Liviu M]

obtinem 1,011V care vor fi admisi pe rezistenta de 1 Ohm.

Pai si aici tot rezistenta echivalenta (0,996 Ohm) trebuie folosita. Nu?

[Marian]

Asa este, acea tensiune se afla la bornele unei rezistente echivalente, care in cazul de fata este 0,996, multam pentru corectie, si scuze pentru eroare.

[turcu_dan]

Ok, deci lucrurile stau in felur urmator: la aplicarea tensiunii tranzistorul mosfet este deschis complet (acesta se alimenteaza prin 5.1K). Tranzistorul BC377 in momentul in care intra in conductie blocheaza treptat tranzistorul mosfet aplicand pe poarta tensiune negativa mentinand astfel curentul constant. Deci toate calculele se fac in functie de tensiunea de deschidere a tranzistorului BC337 (0.65V).

[turcu_dan]

1-Cu potentiometrul la maxim spre masa, intre baza si emitorul tranzistorului este o rezistenta cu valoarea de 180 Ohm, acuma bipolarii se deschid cam pe la 0,65V, deci atata luam in calcul si noi pentru stabilirea limitarii, si avem 0,65/180=3,61mA. Acelasi curent ( plus cel de baza al bipolarului dar asta e mic deci poate fi ignorat ) va trece si prin acei 100 Ohm ai potentiometrului, deci caderea de tensiune este de 0,00361*100=0,361V, adica 361mV, la care adaugand pe cei 0,65 de pe rezistenta de 180 dintre baza-emitor, obtinem 1,011V care vor fi admisi pe rezistenta de 1 Ohm, deci 1,011A curent maxim limitat.

Totusi nu am priceput partea asta se poate formula si altfel? Spre ex daca ar fi sa refacem calcului pt un led care are un consum de 50mA. Valoarea rez de sunt o afllam 0.65/0.050= 13 ohm. Daca celelalte rezistente raman la fel atunci avem :cazul 2. cu pot maxim in sus 0.65V*12.423= 8.07495mA?cazul 1.???????????

[Vizitator]

Citeste despre divizorul rezistiv de tensiune si vei intelege mai usor, fara acele calcule ciudate.

[Marian]

@turcu_dan totusi nu-i atat de greu de inteles logica acestui circuit, care de altfel este foarte simplu, asa cum si @Ratza a mentionat bipolarul alcatuieste o bucla de reactie negativa, la curent de sarcina mic, reactia negativa este practic inexistenta ( sau oricum foarte mica ) deoarece nu exista suficienta tensiune pe shunt pentru polarizarea jonctiunii BE a tranzistorului bipolar, deci mosfetul este dus la saturatie ( adica deschis relativ complet ), o data cu cresterea curentului de sarcina, creste si tensiunea de pe shunt, si se va ajunge la punctul in care exista suficienta tensiune pentru polarizarea bipolarului care se va deschide si va creste reactia negativa adusa in poarta mosfetului, tragandu-o practic spre masa, deci i se "fura" tensiunea GS necesara conductiei prin canalul DS, fapt care inevitabil reduce curentul care poate circula prin mosfet, si deci prin sarcina, se creeaza in acest punct un echilibru in aceasta bucla de reactie si deci un curent maxim limitat continuu indiferent de cerintele sarcinii. Pare complicat dar e foarte simplu.

 

Acuma referitor la rezistenta si potentiometrul de pe shunt, asa cum am zis ele alcatuiesc pur si simplu un divizor rezistiv ajustabil, rolul sau este de a diviza tensiunea de pe shunt si a o aplica bazei bipolarului, adica o reduce pur si simplu, ca asta face un divizor rezistiv de tensiune, reduce o anumita tensiune de la o anumita valoare data, la una aleasa/dorita. Sa exemplific:

 

Presupunem R1 ca fiind potentiometrul de 100 de Ohm reglat la maxim in jos, iar R2 rezistenta de 180 Ohm; RS este rezistenta de shunt, punctele S Mosfet si B Bipolar reprezinta conexiunile respective, adica sursa mosfet, baza bipolar. Acuma Us este tensiunea ce apare pe shunt, acest US este totodata suma tensiunilor U1 si U2. Prin RS trece curentul Is ( I-shunt, care este totodata si cel de sarcina ), prin divizorul compus din R1 si R2 trece curentul Id, iar prin R1 mai trece in acelasi timp si IB care este curentul de baza al tranzistorului bipolar, dar acesta este de obicei suficient de mic incat sa poata fi ignorat. Deci ID-Curentul prin divizor, este dictat de valoarea R2 si tensiunea U1 ( tensiunea care pica pe ea ), acest U1 este chiar tensiunea de deschidere a bipolarului, acei cca 0,65V, deci curentul prin R2 ( care reamintesc ca este rezistenta de 180 ) este 0,65/180=0,00361A, adica 3,61mA. Acesta este inevitabil curentul divizorului ID, deci si cel care trece prin R1 ( ignorand asa cum spuneam IB-ul care-i mult mai mic comparativ cu acesta ), deci tensiunea de pe R1 este ID*R1=0,00361*100=0,361V. Asa cum spuneam, U1+U2=US, deci 0,65+0,361=1,011V, acesta este US in situatia de fata, reprezinta valoarea maxima pe care bucla de reactie negativa o permite pe acel shunt in aceasta configuratie si deci curentul maxim limitat. Tensiunea asta este prezenta la bornele unui shunt compus din RS in paralel cu suma R1+R2, deci valoarea curentului limitat este US impartit la shuntul compus. US nu este influentat de valoarea RS de asta nici n-am pomenit de vre-o valoare, diferite valori la RS produc diferite valori ale curentului maxim limitat, dar pastrandu-se R1 si R2 la aceleasi valori, US va ramane permanent acelasi. Spre exemplu pentru un RS de 10 Ohm, shuntul compus este 280 in paralel cu 10 Ohm, adica 9,65 Ohm, si deci curentul maxim limitat pentru US gasit mai sus ar fi 1,011/9,65=0,104A, pentru alte valori ale RS va rezulta alt curent...

 

Sper ca acum ai inteles ideea. Daca totusi ai nelamuriri, intreaba.

[turcu_dan]

Cumva, cumva am inteles .... schema am realizat-o si functioneaza bine de cca 2 saptamani. Dar nu puteam sta linistit pt ca practic nu intelegeam ce se intampla cu adevarat acolo. Multumesc pentru detalii si timpul acordat.Daca spre exemplu vreau sa o alimentez la 24V nu modific nimic? Ca mosfet am IRFZ44 cu U de funct de pana la 60V si BC337 cu U max 50V. Ca si metoda de calcul pentru puterea (in W) pe o rezistenta pot masura tensiunea la bornele ei deinmultita cu curentul ? E corect?

[Marian]

Poti alimenta si cu 24V, ambele tranzistoare suporta practic dublu pe atat, iar limitarea nu este influentata de nivelul tensiunii, asta-i si unul din beneficiile unei surse de curent constant. Si da, este corect cum ai dedus calculul puterii pe rezistor.

[ratza]

Eşti limitat de puterea disipată pe elementul serie.

[Marian]

Boss eu ma refeream strict la cazul de fata unde din cate stiu curentul dorit este unul mic ( cateva zeci de mA ), deci disipatia pe mosfet este mica. Evident ca la curent mai mare se schimba treaba.

[ratza]

Dacă pe şunt cad 0,65V, înseamnă că restul cad pe MOS. 50mA şi alimentare la 24V înseamnă (24-0,65)*0,05 = 1,17W. Nu chiar neglijabil.

[turcu_dan]

Am inteles cum sta treaba cu disipatia caldurii, spre ex acum folosesc ciruitul pt a alimenta un led de 10W (am pe el 9.5V; 0.900mA) de la un alimentator in comutatie de 12V. Deci am (12-0.65)*0.900=10.215 W ?????!!!!!!!! nu stiu daca-i bun calculul. Pentru situatia actuala credeam calculul puterii pe mosfet se face in felul urmator :(12-0.65-9.5)*0.900=1.665WPe viitor am de gand sa-l alimentez la 24V - led-uri de 5mm, atunci pt a scapa de disipatia de caldura inutila si pt a fi mai fiabil alimentez 7 led-uri in serie.(pt a evita situatia descrisa de d-l Ratza)D-le Marian din cate am mai citit pe forum am vazut ca aveti un program cu care simulati circuitele..... puteti sa-mi spuneti cum se numeste? Oare ar fi greu de utilizat de catre un incepator?

[ratza]

Nu vor fi 10W, fiindcă ai scăzut doar tensiunea pe şunt, greşeală pe care am făcut-o şi eu. Trebuie să mai scazi căderea de tensiune de pe LED, adică pe MOS cad 12 - 9,6 - 0,65 = 1,75V, adică 1,57W.

[Marian]

...calculul puterii pe mosfet se face in felul urmator :(12-0.65-9.5)*0.900=1.665W...

Este corect, cu mentiunea ca daca ai acel "reglaj" pe shunt ( potentiometru si rezistenta ) atunci valoarea de 0,65 subliniata de mine in citat poate sa difere. Nu stiu la ce se refera calculul asta:

...Deci am (12-0.65)*0.900=10.215 W...

La un generator de curent constant o anumita disipatie pe elementul activ serie este inevitabila, se lucreaza in regim liniar, ai putea sa-l privesti ca pe un regulator de curent, puterea disipata de elementul serie este un compromis inevitabil pentru obtinerea unui SCC simplu. Rezolvi asta prin montarea mosfetului pe radiator. ca fapt divers pentru alimentarea unui led de 10W, disipatie de 1,6W pe mosfet nu mi se pare deloc mult, un micut radiator in genul celor de pe la sursele ATX te scapa de orice fel de griji cu disipatia asta. In cazul asta eficienta este deci destul de ok si asta deoarece ai pastrat alimentarea circuitului la un nivel mic si deci pe regulator pica putin, daca insa ai merge cu aceeasi schema la 24V disipatia va fi cu totul alta pe mosfet ( una foarte mare de altfel ).

 

PS: Eu ma folosesc de Multisim, nu-i atat de dificil de invatat daca ai rabdare.