прецизионный поглотитель тока для разряда батареи

Я пытаюсь построить прецизионный управляемый компьютером поглотитель тока для разрядки батареи. Максимальный ток разряда должен составлять 2 мА (на данный момент; позже я могу перейти на больший ток), а напряжение батареи начинается примерно с 1,5 В.

введите описание изображения здесь

Я построил эту схему, в которой источником напряжения является ЦАП, подключенный к микроконтроллеру. Операционный усилитель любезно регулирует свой выход для управления током через JFET так, чтобы напряжение от ЦАП соответствовало падению напряжения на резисторе 500 Ом, и все работало очень хорошо вплоть до диапазонов мкА. Я регистрирую напряжение и ток батареи через АЦП (не показан).

Проблема заключается в том, что если батарея отсоединена до того, как выход ЦАП будет установлен на ноль, то операционный усилитель смещает прямое смещение перехода JFET и обеспечивает ток, а не батарея. Я мог обнаружить, что батарея была извлечена с помощью микроконтроллера, а затем установить выходной сигнал ЦАП на ноль, но это не кажется очень элегантным решением; может ли кто-нибудь предложить более "окольный" способ решения проблемы?

Почему JFET, а не MOSFET?
Рассмотрим мегаом в подключении к сети, чтобы ограничить этот ток. ворота от кашля , я имею в виду. Кто-то только что задал вопрос о вакуумной трубке...
@BrianDrummond «Вы, ребята, убирайтесь с моей лужайки со своими причудливыми полупроводниковыми соединениями» :D
@BWalker - это JFET из-за плавного перехода к отсечке - без Vth.
@BrianDrummond, спасибо за предложение - я попробую.
@ Тим, это имеет значение? Конечно, vth не имеет значения, если есть негативные отзывы (я практически ничего не знаю о jfets)

Ответы (1)

Это довольно просто.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Компаратор — это любой компаратор с открытым коллектором, который будет работать от вашего операционного усилителя. Вход Ref может быть любым удобным напряжением меньше, чем батарея. Например, если ваш операционный усилитель работает от 5 вольт, деление до 2,5 будет достаточно простым. Резисторы R3 и R4 создают напряжение компаратора, которое комфортно превышает опорное напряжение, когда батарея подключена. В этом примере соотношение 2:1 даст 3 вольта по сравнению с 2,5 Ref. Когда батарея присутствует, выход компаратора не влияет на вход операционного усилителя, но когда батарея отключена, выход делителя станет равным 0, выход компаратора станет низким, а вход операционного усилителя будет притянут к земле.

В зависимости от напряжения вашего операционного усилителя вам может даже не понадобиться делитель. Если вы используете источник питания 12 или 15 вольт, вы можете напрямую воспринимать как источник питания, так и батарею, при условии, что ни одно из условий не нарушает входные пределы вашего компаратора.

Если J1 является JFET, у которого все еще может быть проблема - при первоначальной проблеме ток может течь от операционного усилителя через затвор JFET в батарею, а также через резистор истока. Если батарея имеет напряжение 1,5 В и максимальный ток 2 мА, что может привести к 1 В при отключенной батарее, это вызовет срабатывание компаратора, чтобы он был в стабильном состоянии. Лучшим решением, по-видимому, является использование полевого МОП-транзистора для стока тока. Тогда не о чем беспокоиться о токе затвора.
Я построил аналогичную схему с полевым МОП-транзистором в качестве проходного элемента, и она склонна к колебаниям. Вам нужен какой-то способ замедлить операционный усилитель. Например, см. этот вопрос.
прецизионный поглотитель тока для разряда батареи
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v