Autor Tema: 2 bucles de corriente 4-20mA compartiendo fuente.  (Leído 8816 veces)

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Desconectado juaperser1

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2 bucles de corriente 4-20mA compartiendo fuente.
« en: 13 de Julio de 2023, 13:56:31 »
Buenas tardes.

A ver si alguien puede arrojar luz sobre esta asunto que me tiene bastante mareado y no encuentro el problema.

Necesito mandar 2 temperaturas por dos bucles 4-20mA con un máximo de 3 hilos: 1 Hilo seria el LOOP+ compartido para los dos bucles, otro LOOP- para la temperatura1 y otro LOOP- para la temperatura2.

para ello estoy intentando usar 2 DAC161S997, cuando sueldo lal PCB y uso solo uno funciona perfectamente, pero cuando conecto los dos, los bucles no se regulan correctamente, los dos bucles de corriente siempre tienen la misma salida, que coincide con la mas alta que tengan configurada los DAC161S997, por ejemplo:
Si el DAC161S997 de la temp1 esta configurado para una salida de 16mA y el DAC161S997 de la temp2 esta configurada para 5mA los dos bucles de corriente son de 16mA.

¿No es posible conectar 2 DAC161S997 de esta manera? ¿hay algo que este haciendo mal?

un saludo


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Desconectado Sispic

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Re:2 bucles de corriente 4-20mA compartiendo fuente.
« Respuesta #1 en: 13 de Julio de 2023, 15:16:51 »
el TPS709 vin esta conectado al sitio correcto ?


Desconectado juaperser1

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Re:2 bucles de corriente 4-20mA compartiendo fuente.
« Respuesta #3 en: 13 de Julio de 2023, 16:27:17 »
el TPS709 vin esta conectado al sitio correcto ?

Si, esta en el sitio correcto puedes verlo en la hoja de datos o en los diseños de referencia:

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/dac161s997.pdf?ts=1689234553069&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F

también se podría conectar al DAC numero 2 o a los dos a la vez (lo he probado todas estas opciones también físicamente sobre el PCB por si acaso)

Desconectado DominusDRR

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Re:2 bucles de corriente 4-20mA compartiendo fuente.
« Respuesta #4 en: 13 de Julio de 2023, 16:40:21 »
Una pregunta

¿Cómo definiste o calculaste y qué valor son las bobinas que están conectadas a la alimentación del DAC161S997 (VD y VA)?
Tengo una idea algo difusa sobre MPLAB Harmony, XC32 con PIC32

Desconectado Yoshua

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Re:2 bucles de corriente 4-20mA compartiendo fuente.
« Respuesta #5 en: 13 de Julio de 2023, 16:47:16 »
¿El pin CS para cada integrado funciona correctamente?
¿Tenes un solo regulador para los dos loops de corriente?
¿Probaste usar el pin OUT como comun para dos dos loops?

Desconectado juaperser1

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Re:2 bucles de corriente 4-20mA compartiendo fuente.
« Respuesta #6 en: 13 de Julio de 2023, 17:09:51 »
Una pregunta

¿Cómo definiste o calculaste y qué valor son las bobinas que están conectadas a la alimentación del DAC161S997 (VD y VA)?

Son ferritas para la alta frecuencia, las calcule con respecto a la intensidad que iba a consumir el resto del circuito y de los valores recomendados por el fabricante.

¿El pin CS para cada integrado funciona correctamente?
¿Tenes un solo regulador para los dos loops de corriente?
¿Probaste usar el pin OUT como comun para dos dos loops?

Si todo eso es correcto y funciona perfectamente, puedo hacer funcionar uno u otro y comunicarme con los dos a la vez pero la regulación de los bucles son erroneos ya que interfieren al regularse los dos.


El problema por lo que estoy viendo es debido a la referencia del circuito flotante, la referencia de tensión del circuito se basa en la caida de tensión en este, pero la referencia de la fuente esta sobre la resistencia de carga externa. El DAC se basa en la referencia flotante y la externa para regular el bucle, pero ahora que estoy viendo aunque los dos comparte una masa flotante, no así una referencia para el bucle que es una resistencia distinta para cada uno, no puede regularse un bucle1 con una corriente A sobre la resistencia externa 1 y el bucle2 con una corriente B sobre la resistencia externa 2.

El circuito tiende a igualar la referencia y esta es la de mayor caída de tensión. Por eso la intensidad se iguala para las resistencias no puede haber una intensidad distinta sobre cada resistencia.

umm si esto es así el problema es mas grave de lo que parece, por que si o si debo utilizar solo 3 cables para los 2 bucles de intensidad, no puedo usar una referencia a la masa de la fuente.

¿A alguien se le ocurre la manera de llevar a cabo esta tarea? ¿1 hilo el positivo de la fuente y 2 hilos para una temperatura cada uno? Alguien integrado similar que de 2 salidas? así de primeras parece un problema sin solución, ya que si referencias el circuito a una masa externa cada intensidad provocara una caida de tensión distinta sobre cada resistencia y eso no puede ser. Parece físicamente es imposible.



Desconectado DominusDRR

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Re:2 bucles de corriente 4-20mA compartiendo fuente.
« Respuesta #7 en: 13 de Julio de 2023, 17:14:48 »
Una pregunta

¿Cómo definiste o calculaste y qué valor son las bobinas que están conectadas a la alimentación del DAC161S997 (VD y VA)?

Son ferritas para la alta frecuencia, las calcule con respecto a la intensidad que iba a consumir el resto del circuito y de los valores recomendados por el fabricante.


¿Lo tomaste de una placa o kit de referencia? No lo encuentro en las hojas de datos.

Mira con un osciloscopio como es el voltaje en VD y VA cuando funcionan ambos ICs

También los capacitores en los terminales C1, C2 y C3, el fabricante los recomienda en el orden de nano faradios, pero usas en microfaradios ¿Es correcto eso?
Tengo una idea algo difusa sobre MPLAB Harmony, XC32 con PIC32

Desconectado Yoshua

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Re:2 bucles de corriente 4-20mA compartiendo fuente.
« Respuesta #8 en: 13 de Julio de 2023, 17:26:25 »
¿Probaste usar el pin OUT como comun para unir las tierras virtuales de los loops?

Desconectado DominusDRR

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Re:2 bucles de corriente 4-20mA compartiendo fuente.
« Respuesta #9 en: 13 de Julio de 2023, 17:35:13 »
Tal vez sea de utilidad:

(Traducido)

Citar
Hola,

Cuando tiene dos dispositivos DAC161S997 que comparten el suministro de bucle, ambos intentarán regular la corriente en el bucle. Esto provocará un error en el valor actual del lazo. Si está utilizando dispositivos alimentados por lazo, deberá tener una fuente de alimentación separada para cada uno de modo que estén en lazos en serie separados.

Otra opción es usar una configuración de 3 hilos donde la corriente de la señal analógica está en un bucle separado de la fuente de alimentación. Con esta configuración puede tener un solo suministro para múltiples lazos de corriente. Consulte el blog a continuación para obtener una descripción general del transmisor de 2 hilos alimentado por lazo y el transmisor de 3 hilos. Avíseme si tiene preguntas de seguimiento sobre esto.

Fuente:

https://e2e.ti.com/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/737014/dac161s997-problem-with-two-dac161s997-s-in-two-wire-loop-powered-24v-dc-input-2-dac-4-20ma-output

Tengo una idea algo difusa sobre MPLAB Harmony, XC32 con PIC32

Desconectado Nocturno

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Re:2 bucles de corriente 4-20mA compartiendo fuente.
« Respuesta #10 en: 14 de Julio de 2023, 01:48:19 »
el TPS709 vin esta conectado al sitio correcto ?

Si, esta en el sitio correcto puedes verlo en la hoja de datos o en los diseños de referencia:

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/dac161s997.pdf?ts=1689234553069&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F

también se podría conectar al DAC numero 2 o a los dos a la vez (lo he probado todas estas opciones también físicamente sobre el PCB por si acaso)


Perdona juaperser1, pero creo que hay un malentendido. Lo que te preguntaba el maestro Sispic es por el pin Vin del U1, el TPS70933DB, el pin 1. En el esquema parece que tienes puesta la entrada en la salida y viceversa.

Desconectado Sispic

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Re:2 bucles de corriente 4-20mA compartiendo fuente.
« Respuesta #11 en: 14 de Julio de 2023, 02:36:55 »
vin del  TPS70933DB directo a +24v LOOP+
aguanta 30v. entrada 

Desconectado juaperser1

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Re:2 bucles de corriente 4-20mA compartiendo fuente.
« Respuesta #12 en: 14 de Julio de 2023, 08:43:25 »
vin del  TPS70933DB directo a +24v LOOP+
aguanta 30v. entrada 

Normalmente se usa una fuente de 12Voltios pero en algunos casos de 24V por lo tanto es el peor de los casos, aun así los 24V no están conectados directamente, esta la caída de tensión del fusible PTCC, la caída de tensión del puente de diodos, la caída de tensión de la resistencia de entrada al regulador y la caída de tensión de la resistencia de carga, solo esta ultima varia entre 0,8V y 4Voltios menos dependiendo de la intensidad del bucle. No veo cual es el problema.



Perdona juaperser1, pero creo que hay un malentendido. Lo que te preguntaba el maestro Sispic es por el pin Vin del U1, el TPS70933DB, el pin 1. En el esquema parece que tienes puesta la entrada en la salida y viceversa.

La entrada la toma de la fuente de alimentación externa, que entra por la linea de LOOP+, VCC es la salida que va para alimentar los integrados DAC y el resto del circuito, o sea VCC es la salida del Regulador no la entrada.

¿Probaste usar el pin OUT como comun para unir las tierras virtuales de los loops?


Si unolas dos salidas de los bucles y los convierto en el mismo bucle, los dos DAC, estarían intentando regular el mismo bucle y la salida seria la misma.


Tal vez sea de utilidad:

(Traducido)

Citar
Hola,

Cuando tiene dos dispositivos DAC161S997 que comparten el suministro de bucle, ambos intentarán regular la corriente en el bucle. Esto provocará un error en el valor actual del lazo. Si está utilizando dispositivos alimentados por lazo, deberá tener una fuente de alimentación separada para cada uno de modo que estén en lazos en serie separados.

Otra opción es usar una configuración de 3 hilos donde la corriente de la señal analógica está en un bucle separado de la fuente de alimentación. Con esta configuración puede tener un solo suministro para múltiples lazos de corriente. Consulte el blog a continuación para obtener una descripción general del transmisor de 2 hilos alimentado por lazo y el transmisor de 3 hilos. Avíseme si tiene preguntas de seguimiento sobre esto.

Fuente:

https://e2e.ti.com/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/737014/dac161s997-problem-with-two-dac161s997-s-in-two-wire-loop-powered-24v-dc-input-2-dac-4-20ma-output



Si me sirve, este usuario tiene el mismo problema que yo y le confirman lo que yo temía, se deben separar las referencias o añadir un cable mas para la referenciarlo a la fuente externa y no tener así tierra flotante.

El problema es que no puedo tener mas cables, solo puedo usar 3 cables. Creo que es un problema sin solución, la única solución seria hacer dos circuitos paralelos cada uno con su tierra flotante o aislar uno de los dos DAC haciendo el sistema mucho mas caro.

¿Conocéis algún integrado o algo que tenga 2 salidas con una sola masa flotante?

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También los capacitores en los terminales C1, C2 y C3, el fabricante los recomienda en el orden de nano faradios, pero usas en microfaradios ¿Es correcto eso?

Esto es un error del esquemático de hacer copia y pega de componentes, los condensadores montados son de 3,3nF creo recordar.

Desconectado Sispic

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Re:2 bucles de corriente 4-20mA compartiendo fuente.
« Respuesta #13 en: 14 de Julio de 2023, 15:09:03 »
y mides la tension entre " r1 y gnd   " y r2 y gnd "
es que hay algo raro en tu fuente de 24V el - va a masa no se

yo diria que hay que medir entre TEMPx LOOP- que sera positivo  y el negativo de la fuente 24v .
« Última modificación: 14 de Julio de 2023, 15:11:51 por Sispic »

Desconectado juaperser1

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Re:2 bucles de corriente 4-20mA compartiendo fuente.
« Respuesta #14 en: 14 de Julio de 2023, 17:29:31 »
y mides la tension entre " r1 y gnd   " y r2 y gnd "
es que hay algo raro en tu fuente de 24V el - va a masa no se

yo diria que hay que medir entre TEMPx LOOP- que sera positivo  y el negativo de la fuente 24v .

No, cuando mido para saber la intensidad mido como si fuera un maestro que lee los datos de bucle, tal y como tú dices para saber la intensidad se mide entre temp loop- y el negativo de la fuente, o dicho de otro modo entre bornes de las resistencias de carga.

O puedo conectarle el polímetro en modo intensidad en el loop- de alguno de los bucles.

Gnd es en este caso la masa flotante del circuito y de los dac deben tener conectados los COMD y COMA en todas las tablas pone COMD = COMA y dudo mucho que este integrado tenga aisladas las alimentaciones, deberia ser mucho mas caro y indicaria como su característica principal.
Al ponerlo como indicas estamos cerrando las dos alimentaciones en algún punto que vete a saber donde es, si en algún componente interno del micro o de los dac o yo que sé pero por alguno de los dos bucles debe retornar la intensidad consumida por el micro y sensor y supongo que esa intensidad se dividirá a mitad entre las dos resistencias de carga y asía ya volvemos a tener una misma referencia común.
De todas maneras voy a intentar probarlo, tendré que romper pistas en el PCB pero a ver si puedo hacer un apaño para no tener que hacer otro prototipo solo para probar.

Creo que la única manera de hacer esto con solo 3 cables seria esta:
No soy muy bueno dibujando pero creo que se entiende, el problema es que esto se sale del presupuesto y del tamaño del PCB un montón, los aisladores suelen ser grandes y caros.

 

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« Última modificación: 15 de Julio de 2023, 14:45:19 por juaperser1 »