Я использую операционный усилитель для усиления входного сигнала от микроконтроллера, который в целом работает нормально.
Для защиты от перенапряжения я добавил схему лома, взятую непосредственно из рисунка 32, страница 27 спецификации TL431, и это добавило нежелательное поведение в схему, которую я не совсем понимаю.
При срабатывании TL431 при напряжении 2,5 В и делителе напряжения / лом должен срабатывать при выходном напряжении операционного усилителя 4,8 В и перегорать предохранителем. Но что я вижу, так это то, что как только выходное напряжение достигает 3 В, выходное напряжение падает до 0,75 В и остается на этом уровне, пока входное напряжение не упадет достаточно далеко, чтобы выходное напряжение было ниже 0,75 В при нормальной работе. После этого он снова работает, как и ожидалось, до тех пор, пока не будет достигнуто напряжение 3 В или более.
В этом обсуждении этой ломовой схемы я обнаружил , что расположение и размер конденсатора, как показано в технических данных, могут быть не идеальными. Может ли это как-то вызвать мою проблему? Если нет, то что еще может быть ответственным за это поведение?
РЕДАКТИРОВАТЬ: Для правильного контекста для добавленного лом, я регулирую мощность лазера с выходом операционного усилителя. Я должен убедиться, что лазер не включен постоянно из-за короткого замыкания на выходе до 5 В, который используется как + Vcc для операционного усилителя и для других частей на плате. Поскольку мне не нужно выходное напряжение более 4,2 В и не должно быть больше, чем во время обычной работы, предохранитель с ломом был лучшим, что я мог придумать, чтобы защитить от этого случая.
Листки:
Предохранитель: https://www.mouser.de/datasheet/2/358/typ_MGA-A-1388649.pdf
Операционный усилитель: https://www.mouser.de/datasheet/2/609/AD8605_8606_8608-877839.pdf
Triac: http://www.ween-semi.com/sites/default/files/2018-11/BT137S-600D.pdf
смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab
Обновление: полное удаление С1 не устраняет описанное поведение, но увеличивает напряжение, при котором оно происходит, до 3,3 В
источник
Ответы:
В схеме, как вы показываете, вам не требуется C1.
Как указывалось в предыдущем обсуждении, конденсатор может включать симистор при внезапном повышении выходной мощности усилителя.
TL431 не очень подходит для того, что вы пытаетесь сделать, так как для его задания требуется минимальный Ik (0,4 мА). Странная проводимость, которую вы видите, по всей вероятности, вызвана воздействием внутреннего эталонного генератора.
Однако, если вы хотите перегореть предохранитель (и, как уже указывалось, выбранный вами предохранитель не подходит), я бы посоветовал следующее изменение может решить ваши проблемы:
смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab
R3 гарантирует, что внутренняя ссылка TL431 всегда адекватно обслуживается и не зависит от уровня сигнала.
М2 замыкает выход операционного усилителя ... но здесь все туманно. Операционный усилитель способен только на 80 мА, поэтому я предполагаю, что вы пытаетесь перегореть предохранитель, когда операционный усилитель мертв (и ток не контролируется).
Однако, если операционный усилитель в порядке, а сигнал слишком высокий, то эта схема без проблем зажмет выход, затопив 80 мА. Взрывать предохранитель - тяжелая работа.
Обновление: Какова причина, по которой вы хотите ограничить выходное колебание до 4,8 В, когда работа по железной дороге ограничивает его до 5 В? Объясните свои потребности более полно для лучшей надежды на жизнеспособный ответ.
Если посмотреть на проблему с точки зрения чистого операционного усилителя, ваша спецификация выглядит следующим образом:
Это может быть жизнеспособным подходом для простого зажима входного сигнала:
смоделировать эту схему
TLV3011 обеспечивает очень точное опорное напряжение и R4 / 5/6 обеспечивает регулировку порога для выходного сигнала.
источник
Операционный усилитель не обеспечивает достаточный ток, чтобы перегореть предохранитель. Предохранитель рассчитан на 200 мА (для предохранителя с наименьшим номинальным током в семействе), операционный усилитель может подавать только 80 мА (при напряжении 5 В при 2,7 В это всего 30 мА) или меньше половины тока, чтобы перегореть предохранитель.
Предположим, что заземление было подключено к другому концу предохранителя, вместо цепи лома, через предохранитель протекала бы только 80 мА, и она все равно не взорвалась бы, даже если бы вы подняли напряжение так высоко, как на выходе AD8605 учесть его рейтинг (6В).
Цепи лома предназначены для цепей напряжения, которые имеют низкое сопротивление источника / большие токи, такие как источник питания.
РЕДАКТИРОВАТЬ:
Есть несколько вариантов, одним из способов будет ограничение выходного сигнала усилителя путем изменения Vcc операционного усилителя до 3,4 В.
Другой метод заключается в использовании стабилитрона на входе, однако это приведет к потере некоторой линейности и импеданса нагрузки, как видно из Vin. Резистор может быть повышен до более высокого значения, но он также изменит наклон ограничивающей кривой и сделает верхний диапазон кривой Vin / Vout, где диодные зажимы неточным / менее линейным. Это не очень хороший вариант, я предпочитаю ограничивать выход или ограничивать Vcc (что, вероятно, будет самым простым и только добавит регулятор в цепь).
Последний вариант будет использовать последовательный резистор и диоды на выходе, также с некоторыми потерями из-за последовательного резистора и тока утечки от диода.
ДРУГОЕ РЕДАКТИРОВАНИЕ:
Если вам нужно ограничение тока, существует множество схем, которые могут выполнить эту задачу. (Есть также много IC, подходящих для этой задачи). Большинство из них включают в себя обнаружение тока с помощью токового усилителя, как показано ниже (усилитель IC1 переключает оптопару, которая, в свою очередь, переключает переключатель на стороне высокого уровня pmos):
Источник: https://www.electronicdesign.com/power/current-limiter-offers-circuit-protection-low-voltage-drop
ИЛИ много схем, которые перечислены здесь
источник
Я нашел оригинальную причину неожиданного поведения TL431.
Оказалось, что у библиотеки Eagle, которую я использовал, был пакет SOT23 для TL432 под TL431. Поскольку оба переключили катодный и эталонный контакты, моя схема не работала должным образом с TL431.
У оригинальной схемы все еще были некоторые нестабильности, поэтому я принял ответ Джека Криси, поскольку его альтернативная схема работает очень хорошо.
источник