Операционный усилитель: однополярное-двуполярное питание - Страница 2

Alex-at22b · 07.02.2007, 18:18

Здравствуйте.Солидарен с Faworit.Трансформатор это грамотно.Есть серийные на колечках.

Alex-at22b · 07.02.2007, 18:33

Даже есть готовые изделия, питающиеся от контролируемой цепи.Выход у них условно н.з. и н.о. контакты.Был знаком с человеком у которого по таким стройствам было авторское свидетельство с давних времён.А при совреенной элементной базе можно и самому разработать.

falkonist · 07.02.2007, 18:40

Уважаемый Геннадий,

большая просьба, если возможно, выложить схему Вашего устройства. У меня тоже была (да и имеется еще) аналогичная проблема измерения суммарного тока потребления сценическим диммером (тоже до 20 А).

Я пытался решать ее с помощью трансформатора тока (как и у Вас), подключенного к транзисторному выпрямительному мосту, нагруженному на стрелочный измерительный прибор (если понадобится схема, я выложу). Проблема заключается в том, что моя схема реагирует на импульсные помехи, создаваемые симисторными регуляторами - стрелка устанавливалась на примерно 3/4 шкалы уже при начальной яркости горения ламп и при последующем увеличении их яркости еле-еле отклонялась туда-сюда (хотя я и шунтировал головку электролитическим конденсатором приличной емкости). Поскольку меня поджимали сроки сдачи девайса, я плюнул на этот блок и им серьезно не занимался, но проблема-то все равно осталась, да и желателен он был бы в данном приборе...

Аналогичная просьба и к Alex-at22b, если возможно, конечно!

crazz · 07.02.2007, 19:07

2Faworit.
Я считал что трансформаторы тока применяются в цепях где токи достигают значительных величн, сотен ампер, килоампер.

Не могу до конца вашу схему представить. Тр-р тока у вас работал с разомкнутой вторичной обмоткой чтоли?

falkonist · 07.02.2007, 22:13

Сообщение от crazz

Я считал что трансформаторы тока применяются в цепях где токи достигают значительных величн, сотен ампер, килоампер.

Дело в том, что трансформатор тока - это то же самый трансформатор напряжения, первичная обмотка которого включена последовательно с нагрузкой. При протекании через такую цепь переменного тока, напряжения на обмотке трансформатора и нагрузке перераспределяются пропопрционально их импедансам. А чтобы падение напряжения на трансформаторе было минимальным (аналогично амперметру), индуктивность его первичной обмотки делают минимальной (сравните - очень малое сопротивление амперметра). Для упомянутых Вами больших токов это может быть один виток (в простейшем случае один проводник питания просто пропускается внутрь чаще всего кольцеобразного сердечника). Для малых токов это может быть и несколько или несколько десятков (или даже сотен) витков. Естественно, что вторичная обмотка делается ну очень повышающей - Faworit упоминал 5000 витков, т.е. коэффициент трансформации составляет 1:5000, и это далеко не предел.
А уж на вторичной стороне, электрически изолированной от силовой цепи, можно использовать любые измерительные схемы, оперирующие с напряжением, пропорциональным падению напряжения на первичной обмотке.
Однако тут есть "грабли" - поскольку коэффициент трансформации очень большой, то и выходной ток вторичной обмотки очень маленький - нужно высокое входное сопротивление измерительной схемы. Откуда и все сложности - у меня, например, получилось на эти грабли наступить.

А теперь вернемся к самой первой схеме. У меня мелькнула мысля, что если соединить неинвертирующую ногу ОУ1 с делителем между +пит и нулем (т.е. создать искусственную среднюю точку), к ней же подваять один вывод вторичной обмотки трансформатора тока, а второй - запустить на точку Еin, то схему можно-таки будет запитать однополярным питанием. единственная проблема - относительно чего надо будет измерять выходной сигнал - или искусственно сместить выход второго ОУ к "нулю" путем подачи компенсирующего напряжения, например, на неинвертирующую ногу ОУ2 и мерить от нуля, или второй вывод измерительной головки (в первом приближении допустим, что измерителем является головка) подключить к аналогичному делителю, как предлагается поставить на входе, который одновременно будет задавать и чувствительность головки.

Если же, как потом уточнил crazz

Сообщение от crazz

Есть схема в которой нужно мерять ток (номинальный ток до 20А), чтобы рвать цепь при перегрузках и КЗ.

, по выходу будет стоять сравнивающее устройство, то и проблем особых не вижу - задать по второму (опорному входу) нужный порог срабатывания, и дело с концом. Да и можно поставить упоминавшийся мною счетверенный чип (стоит порядка $0,15 центов) - будут и 2 ОУ для измерителя, и 1 ОУ для компаратора и еще один останется для чего-то еще (например, задать эту самую среднюю точку с низким выходным сопротивлением, чтобы без дела не болтался - включить в режиме повторителя [инвертирующую ногу на выход], к неинвертирующей ноге подключить делитель, а "средний" потенциал снимать с выхода, причем он может принимать любые значения, какие потребуються, не обязательно 1/2 напряжения питания). А поскольку чип - "однополярный", то будет тягать ключевой транзистор без особых ухищрений, - обычный резистор в базу с выхода ОУ.

Под "ухищрениями" я имел в виду, что в обычных ОУ выходное нарпяжение не достигает как отрицательного, так и положительного напряжений питания. А поскольку отрицательное напряжение в нашем случае - "ноль", то оставшиеся 1,5...2 В не дадут закрыться транзистору, сидящему эмиттером на этом самом "нуле" (отрицательное напряжение питания) без дополнительного узла "смещения" выходного напряжния (обычно то ли на делителе, то ли на стабилитроне).

Покритикуйте!

ALEX__A · 08.02.2007, 02:50

Сообщение от crazz

Есть схема в которой нужно мерять ток (номинальный ток до 20А), чтобы рвать цепь при перегрузках и КЗ. Сейчас ток меряется с помощню вышеуказанной схемы. Может быть есть способ проще?

Да, такой способ есть. Как Вы указали в предыдущем сообщении, Вы измеряете падение переменного напряжения на шунте. Используя двухполупериодный выпрямитель Вы сможете получить выпрямленное пульсирующее напряжение учитывающее оба полупериода и использовать любой однополярный ОУ для его усиления.

С уважением, Алексей.

ALEX__A · 08.02.2007, 03:06

Сообщение от falkonist

Сообщение от crazz

Я считал что трансформаторы тока применяются в цепях где токи достигают значительных величн, сотен ампер, килоампер.

Дело в том, что трансформатор тока - это то же самый трансформатор напряжения, первичная обмотка которого включена последовательно с нагрузкой.

Трансформатор тока, назван так прежде всего из-за того, что он осуществляет преобразование именно тока. Т.е. ток во вторичной обмотке пропорционален току в его первичной обмотке. Более того, использование трансформатора тока с разомкнутой вторичной обмоткой может привести к потере магнитных свойств сердечника в следствие его перемагничивания (конечно данный эффект проявляется при протекании значительных токов).

Трансформаторы тока в промышленности получили широкое распостранение в цепях с значительными величинами действующего тока. Однако широко применяются и в других практических приложениях.

Конечно описать принцип действия трансформатора тока, используя понятия для трансформатора напряжения возможно, но не совсем корректно.

С уважением, Алексей.

Faworit · 08.02.2007, 10:46

Добрый день всем!
У меня вчера инет глюкнул. Crazz, схему могу выслать после 16.00. Сейчас с работы нет возможности, только письма. Несколько замечаний по поводу помехи. Первое устройство, выключалось даже на холодильник! Запускал летом, а грозы были чуть ли не каждый день. Ну скажите, кому понравиться выключение потребителя на несколько минут. Это сейчас помеха отсеивается PIС-ом программно а тогда я установил фильтр (на схеме Т образный) верхних частот. Да и электролит немного гасит. Принесли одну плату на детали вот там БЫЛИ на проводах одеты "трубочки" (феритовые или какой-то феросплав). Так вот эти "трубочки" ловят импульсную помеху на ура! Жаль что их было маловато. Сечас нашол нечто подобное, не трубочки а пластинки с канавкой для провода, эффект тотже, ставлю в импульсниках (БПИ).
Теперь замечание по самому трансформатору. Кто-то писал что нагружать его надо на высокоомную нагрузку. Заранее извиняюсь, может я не правильно понял. Ни в коем случае! Нагружать его надо НИЗКООМНОЙ нагрузкой, с защитой от всплесков напряжения. Любой электрик Вам скажет что обрыв токового транса опасно для жизни.
С уважением Геннадий.

Alex-at22b · 08.02.2007, 11:14

"Устройство защиты эл.двигателей" описывалось в журнале "Радио" в годах с 1980 до 1995.Точнее не могу указать журнал.Схему можно переработоть для своих нужд.В измерительных трансформаторах тока при отсоединении амперметра ставят перемычку.В противном случае происходит магнитное перенасыщение сердечника и он греется как печка.Сам этого не наблюдал,но так пишут в книгах.Из этого следует,что применяя тр.тока для последующего использования его выходного напряжения в устройстве защиты необхдимо его нагружать чтобы сердечник не насыщался и тр-тор не выходил из линейного режима.

crazz · 08.02.2007, 11:45

Сообщение от ALEX__A

Да, такой способ есть. Как Вы указали в предыдущем сообщении, Вы измеряете падение переменного напряжения на шунте. Используя двухполупериодный выпрямитель Вы сможете получить выпрямленное пульсирующее напряжение учитывающее оба полупериода и использовать любой однополярный ОУ для его усиления.

Падение на шунте при номинальном токе 1.5 мВ, падение на кремниевом диоде 0,7 В. Как вы это себе представляете?