Mikroişlemci kontrollü akım sınırlayıcı devresi

[AXI]

Merhaba.
350VDC güç kaynağından çekilen akımı işlemci tarafından belirlediğim 0-1A arasında akımı sabit tutmak istiyorum. Yani uçlardaki direnç değerine göre voltajı değiştirerek akımı işlemci tarafından belirlenen akıma getirilmeye çalışılacak.Buradaki asıl amaçta direnç değerini hesaplamak.

Bu işlemi ilk başta akım sensörü ile akımı ölçerim.Ve 350VDC yi PWM ile akım değeri istediğim değere getiririm; diye düşünmüştüm.

Ama bu işlemi yapan analog devreleri incelediğimde çok daha basit,hızlı ve hassas olabileceklerini düşündüm. En basitinden LM317 entegreli akım sabitleyici devresini incelediğimde.

Ve ben akım ölçüp pwm ile uğraşana kadar LM317 entegresinin 350VDC de çalışabilecek serisini bulursam, ve işlemciyle akım sınırlama direncini değiştirerek akımı sabit tutabilirim. diye düşündüm.

Ama piyasadaki bir çok akım sınırlayıcı devreleri düşük voltajlar için tasarlanmış. Aradığım özelliklerde bir akım sınırlayıcı devresi bulamadım.

Açıkcası akım sınırlayıcı direncini microişlemciyle nasıl değiştireceğim konusu da şu an kafamı kurcalayan diğer bir konu.

Sizce 350VDC 0-1A akım sınırlama devresi nasıl olmalı?

[edX]

Doğrusal dönüştürücler kullanılarak tasarlanan bir akım sınırlayıcıda giriş 350 V ve çıkış 0-1A için sistem çok fazla ısınacaktır.

Mesela:
Çıkışa 50 ohm bağladığınızı varsayalım ve akımı da 100mA sınırladınız.
Vout = 50 x 0.1 = 5V olacaktır,   
Vin=350V ve Vout=5V için  350 - 50 = 300V dönüştürücünün üzerinde tuttuğu gerilim olur.
Dönüştürücü üzerinde ısıya dönüşen güç ise:
Pheat=300x0.1=30W yapar, bu ısıyı entegreyi bozmayacak seviyeye çekmeniz gerekir ki ısınmadan dolayı daha nice sinyal sorunları oluşur.

Hazır SMPS devrelerini araştırıp izolasyon istemiyorsanız BUCK , izolasyon istiyorsanız FLYBACK yapıları incelemelisiniz.

Flyback ya da buck olsun yapacağınız şey yine aynı, çıkış akımını akım sensörüyle ölçüp anahtarlama elemanının duty değerini kontrol edeceksiniz ve 0-1A aralığında sınırlanan çıkış akımını sadece direnç üzerinde kullanacaksanız hızlı tepki veren bir sistem tasarlamanıza gerek yok ama farklı malzemeleri de test edecekseniz (kondansatör, yarı iletkenler, diğer aktif malzemeler ) işte o zaman yavaş tepki veren bir dönüştürücü sistemi çıkış akımını malzemenin dayanabileceği sürelerden daha kısa bir sürede limitleyemezse malzemeyi bozar ve hatta yangın çıkarabilirsiniz, o yüzden dikkatli olmanızda fayda var, test yapacağınız zaman güç kaynağının girişindeki akımı da sınırlayın, bunu sıradan sarı akkor ampüllerle yapabilirsiniz.

[AXI]

Öncelikle cevap için teşekkürler.
350VDC yi 220VAC dan elde ediyorum.
Burada akım ölçümünü sizce AC demi yoksa DC demi yapmam daha doğru olur?
Akım sensörü için ac bobinli tipler ne kadar verimlidir?
350V DC akım için  1mA akım haasasiyetli sensör önerileriniz nedir?
ACS712 için 66 to 185 mV/A output sensivity yazıyor. Buradan hassasiyeti nasıl anlıyoruz.Yani kaç mV,uV olduğunu nasıl anlarız?

[HexfeT]

350V 0-1A ayarlı bir kaynağa ne için ihtiyaç duyduğunuzu açıklarsanız belki dikkate almadığınız farklı bir yoldan çözülebilir. Göründüğü kadar basit bir konu değil çünkü.

[AXI]

Yerin direncini ölçerek yeraltı zeminlerinin tahmini için kullanılan rezistivite cihazı yapmaya çalışıyorum.

Burada anladığım kadarıyla bildiğimiz direnç ölçümü yapılıyor.Ama toprağın direnci 1-500 metre gibi uzun bir aralıktan ölçüldüğü için direnç değerleri Mohm lar mertebesinde oluyor.

Yani mesafe değişken ve direnç yüksek olduğu için akım sabit tutulmaya çalışılıyor. Ve elde edilen voltaj değeriyle direnç değeri hesaplanıyor.

[AXI]

Elde edilen direnç değerleri ilede boşluk,kil,sulu zemin gibi tahminler yapılıyor.

[AXI]

Arkadaşlar ne kadar önceki sorularımı çözememiş olsamda bir soru daha sormak istiyorum.
DC PWM voltaj düşürme işleminde frekans neye göre belirlenir?
PWM de mosfet kullanılmak zorunda mıdır? Transistörde kullanılabilir mi? Birbirine göre artıları eksileri var mıdır?

[baran123]

"Buck Converter" Devrelerini ve hesaplamalarını incele.
Fikir verecektir.

[devrecii]

Bir şönt direnç koyup uçları arasındaki voltajı ölçüp volt çok ise  akımı kesmek.

Mesela 0.1R sont 

0.1*10amp= 1v eğer direnç uçları arası  1v geçerse akım kesilir , tekrar açılır ve 1v sabitlenmeye çalışılır. 10amp sabit olur.

[Zoroaster]

Arkadaşlar ne kadar önceki sorularımı çözememiş olsamda bir soru daha sormak istiyorum.
DC PWM voltaj düşürme işleminde frekans neye göre belirlenir?
PWM de mosfet kullanılmak zorunda mıdır? Transistörde kullanılabilir mi? Birbirine göre artıları eksileri var mıdır?

Akımdaki rıpıl düşük olsun isteniyorsa pwm frekansı yüksek seçilir. Devre (bobin ve kapasitör) boyutu küçük olsun istenirse pwm frekansı yüksek seçilir.

Mosfet kullanmak zorunda değilsin. Fakat anahtarlama uygulamalarındaki güç transistörşlerinin beta değeri düşük olduğundan yüksek kollektör akımları için yüksek base akımları geçirmen gerekir. Bu da base sürücü devreni karmaşıklaştırır.

MOS/IGBT elemanları için hazır pek çok gate sürücü çipleri tasarlanmıştır. Dolayısı ile sürme konusunda transistörlere kıyasla sorun yaşamazsın.

1000v üstünde yüksek voltajda ve akımda çalışan pek çok transistör çeşidi bulabilirsin. Moslarda bu durum biraz sıkıntılı. Hem voltajı hem de akımı yüksek olsun dendiğinde Mosun RdsOn direncinin büyük olması dezavantaj oluşturur.

Bu gibi durumlarda zaten IGBT hem Transistör hem Mos avantajlarını kendinde barındırır.

Mosları paralellemek akımın otomatik paylaşımı açısından kolaydır. Aynı durum Transistör ve IGBT için söylenemez.