DAC ile akım kontrolü

[fide]

Yukarıdaki şemada DAC kullanarak bir DC DC konverterin çıkış voltajını ayarlıyor. Bu devrenin modifiye versiyonunu yaptım ve stabil çalıştığını söyleyebilirim.

Bu devreye benzer bir mantıkla çalışan ama akımı kontrol eden bir devre yapmak istiyorum.
Kontrol yönteminde DAC - ESP32(mcu olarak) ve LM2576 türevi bir dc dc konverter olacak. Hedef olarak yapacağım uygulama LED üzerinden geçen akımı DAC ile kontrol etmek. 5 yada 10mA çözünürlük yeterli olur.
Şönt direnci ve LM358 ile akım okuma kısmında sıkıntı yok ama DAC ile akımı nasıl kontrol edeceğimi çözemedim.

Bu konuda ne önerirsiniz?
İstediğim şemadan (şema da kabul) ziyade kontrol mantığını öğrenmek.

[power20]

https://circuitdigest.com/fullimage?i=circuitdiagram/Op-Amp-Voltage-Controlled-Current-Source-Circuit-Diagram.png

[fide]

https://circuitdigest.com/fullimage?i=circuitdiagram/Op-Amp-Voltage-Controlled-Current-Source-Circuit-Diagram.png

Elektronik yükün temelini oluşturan devre. Mantık olarak ve LDO gibi bir yapı için çok uygun ama LM2576 gibi anahtarlamalı  bir yapı kullanacağım için benim uygun değil.

[asma]

Merhaba
Analog kontrolleri inceleyip örnek alabilirsiniz.

1K P1 potu akım ayarı içindir. Yaklaşık 0 ila 1V arasında referans oluşturulur.
Bu değer ile R8 (Rsc) üzerine düşen gerilim karşılaştırılır. Akım sınırlama direncindeki gerilim , referans voltajından yüksekse hem fb hattına voltaj yollar (on/off oranını düşürür)hem de transistörü sürer , uyarı LED i yanar.

Ayarlı referans voltajını DAC ile oluşturursanız bu iş olur.
Max. referans voltajı / Rsc = Max. Akım
Max. Akım / DAC çözünürlüğü = Akım çözünürlüğü olur.
Örn:255 adımda 1024mV elde edersen ve 2A (2048mA) için sınırlama yaparsan , 4mA lik çözünürlüğe sahip olursun.

Yine uzun oldu ama işlem basit. 
Kolay gelsin.

[fide]

Teşekkür ederim. Aradığım buna benzer açıklama/şema idi. İkisini de buldum. Allah razı olsun.

[Epsilon]

@fide @asma
Bu devre akım ayarlı digital güç kaynağı olarak da kullanılabilecek bir devremi  oluyor?
Eğer öyleyse ESP32 ye nasıl bağlanabileceğinin blok şemasnı ve  örnek bir kod linki ekleyebilirsiniz?

[fide]

Falstad simulasyon

Flastad üzerinde bir simülasyon oluşturdum. Switching yerine LM317 kullandım. 175-700mA arasında kontrol sağladım. Vaklit bulursam devreyi borda kurup deneme yapıcam. Çalışma mantığı yukarıda verdiğim DAC kontrollü güç kaynağına benziyor. Sadece çıkış gerilimi yerine sönt direnç üzerinden akım akım ile kapalı devre kontrol oluşturuluyor. Bu kontrole dışarıdan müdahale edilip tekrar düzene oturması sağlanıyor.

[power20]

Yukarıdaki devrede girişten bildirim alınmış. Acaba oradaki amaç nedir?  Belki düşük gerilimde çalışmasını önlemek için yapılmıştır

Bence çıkıştan voltaj  bildirimi alınması yerinde olacaktır.

Voltaj geribeslemesi, sadece  çıkış gerilimi değil, akım da dikkate alınarak sağlanır.

İstenirse tabiki 3 noktdan geribildirim alınabilir
Giriş gerilimi
Çıkış gerilimi
Çıkış akımı



Bu devre  çıkış gerilimi ve akımı için..

[fide]

Girişten bildirim alınması falstadın komponent kıtlığından kaynaklı. Orada sadece pot ile sabit voltaj bölünüp LM317nin adj bacağındaki gerilime müdahale ediliyor. pot çıkarılıp buraya dac ile müdahale edilirse çıkıştaki akım kontrolü sağlanacaktır.
Devre tasarımında voltaja müdahale istemiyorum zaten. Çıkışta yük olarak led bağlı olacak. 3 led seri bağlı olursa 9V, 6 led seri bağlı olursa 18~19V civarında bir çıkışı gerilimi olacak. Şu anda yapmam gereken şey alt ve üst sınırları devredeki dirençler yardımıyla belirlemek. Devre bu haliyle benim işimi görüyor. 

[ibocakir]

Abi ihtiyacınız olan temel olarak bu değil midir?



Giriş geriliminizi belirttiğiniz mi göremedim ama lineer regülatör kullanırsanız ısınabilir.

-> LM2576'nın çıkışını bu devredeki +VDD kısmına bağlayın,
-> DAC'nin çıkışını bu devredeki Vin kısmına bağlayın,
-> Düzgün shunt direnç, mosfet ve opamp seçin,
-> yüksek akımlarda bazen osilasyon olabiliyor, gerekirse snubber ekleyin.

İşinizi görür sanki. Bir de falstad'dan ziyade SPICE ile simülasyon yaparsanız daha sağlıklı olabilir.

[fide]

Temel olarak ihtiyacım bu devre değil.
Bu yapı yada lineer regulator ile kurulan yapıda ısı ortaya çıkacak. Lm2576 /2596 gibi anahtarlamalı yapıda ise bu ısı oluşmayacak.
Aslında ısı oluşması da çok problem değil.

Cevap aradığım problem anahtarlamalı yapıdaki regülatör ile DAC kullanarak akımı nasıl kontrol ederim. Asıl soru bu.

[ete]

LM2576 veya 2596 gibi anahtarlamalı regülatörlerde sistem kontrolü FB pininde 1,23V un olmasına dayanır. Öncelikle voltajı ayarlarsınız gerilim bölücü devre ayarladığınız çıkış için FB ucunda 1,23V tu oluşturur. Aslında siz pot ile oynayarak 1,23V tu bozarsınız sistem PWM nin Duty değerini değiştirerek (FB deki voltaj 1,23 den az ise Duty artırır fazla ise duty kısar) FB deki voltajı yeniden 1,23V olmasını sağlar.
Bu şekilde voltajı sabitledikten sonra devrede akım kontrolü var ise bu devrenin çıkışıda FB ye paralel giriş yapar. Çekilen akım ayarlanandan fazla ise otomatikman FB deki voltaj 1,23 ü aşacaktır. Sistem hemen duty değerini kısarak akımdan kaynaklanan FB voltaj fazlalığını kısarak 1,23 olmasını sağlar.
Bu durumda sizin kullanabileceğiniz tek bir alternatif var oda FB girişi.
Akım yada voltaj ayarlarken istediğiniz Voltaj çıkışından FB de 1,23V yada istediğiniz akım seviyesi sağlanınca FB deki voltajı 1,23V seviyesinde tutmak.
Örnek vermek gerekir ise akım ayarlanandan yada istenenden fazla ise FB deki voltajı bir tık artırmak. Regülatörde buna karşılık hemen duty değerini kısarak karşılık verecektir. Sİzin akımınız düşecek ve dolayısıyla sizde FB deki voltajı bir tık kısacaksınız.
Buna benzer bir algoritma kurulabilir. Ama yinede tavsiyem oraya bir opamp bağlayıp siz opampın ref voltajını DAC ile sağlayın yani pot ile akım seviyesi ayarlamak yerine siz DAC ile seviye verin. Opamp da buna uygun bir çıkış versin.
Umarım anlaşılmıştır.

Ete

[fide]

Anladım hocam. Teşekkür ederim.

[veliusta]

Amaç LED sürmek ise, yüksek verim ve ısınma olmasını istemiyor ve MCU ile kontrol etmek istiyorsanız neden LED Sürücü entegresi kullanmıyorsunuz?

[fide]

Hv9910, cpc9909, hv9925, lm2576 gibi birçok farklı entegre ile LED sürücü tasarladım.
Amacım hem güç elektroniğinde kontrol tekniğini öğrenmek hem de ayarlı akım kaynağı tasarlamak.
LED sürücü işin sadece uygulama ayağı. Bunu yapmayı öğrenirse başka uygulamalara da uygulama şansım olur.

Temel sorum hala aynı: "DAC ile anahtarlamalı bir yapıda akım kontrolü nasıl sağlarım?"