aclaracion sobre salida de OP y seguidor de tension

[Fer_TACA]

Hola a todos:
Tengo el circuito adjunto y observo que la salida del OP (LM158) con una tensión de entrada de 4,6V se amplifica y llega a la tensión máxima de salida del OP. Con esto, aunque se suba la tensión de entrada la salida del OP no aumenta. El OP esta saturado.

Si subo la tensión de alimentación de 24  a 28, entendería que la salida también debería de subir al subir la entrada, pero esto no sucede.
¿Me aclaráis porque este efecto?

Por otra parte, a la salida del OP coloco un seguidor de tensión para aumentar la corriente de salida por la carga de 4,5 ohmios.
En este caso sucede un efecto parecido: si suma la caída de tensión en la carga mas la tensión entre colector y emisor del transistor, se obtiene la tensión de 24v aplicada al colector y por tanto se obtiene la corriente indicada.
Aquí, si parcialmente alimento el transistor a 28V, obtengo las mismas tensiones en la carga y entre colector y emisor y aunque suba la tensión de base, las tensiones (y corriente) no aumenta.
¿Por qué sucede eso?

Hay alguna forma de que manteniendo la resistencia de carga constante, se pueda aumentar la corriente que circule por ella. me supongo que seria aumentado la tensión en la misma y por tanto la que suministre el transistor, pero no se como hacerlo. ¿Alguna idea?

C.

[DominusDRR]

Hola a todos:
Tengo el circuito adjunto y observo que la salida del OP (LM158) con una tensión de entrada de 4,6V se amplifica y llega a la tensión máxima de salida del OP. Con esto, aunque se suba la tensión de entrada la salida del OP no aumenta. El OP esta saturado.

Si subo la tensión de alimentación de 24  a 28, entendería que la salida también debería de subir al subir la entrada, pero esto no sucede.
¿Me aclaráis porque este efecto?

Por otra parte, a la salida del OP coloco un seguidor de tensión para aumentar la corriente de salida por la carga de 4,5 ohmios.
En este caso sucede un efecto parecido: si suma la caída de tensión en la carga mas la tensión entre colector y emisor del transistor, se obtiene la tensión de 24v aplicada al colector y por tanto se obtiene la corriente indicada.
Aquí, si parcialmente alimento el transistor a 28V, obtengo las mismas tensiones en la carga y entre colector y emisor y aunque suba la tensión de base, las tensiones (y corriente) no aumenta.
¿Por qué sucede eso?

Hay alguna forma de que manteniendo la resistencia de carga constante, se pueda aumentar la corriente que circule por ella. me supongo que seria aumentado la tensión en la misma y por tanto la que suministre el transistor, pero no se como hacerlo. ¿Alguna idea?

C.

¿Y en la realidad te pasa o mismo? La simulación es para tener una idea de lo que va a pasar, pero no es 100% confiable.

[Eduardo2]

...Tengo el circuito adjunto y observo que la salida del OP (LM158) con una tensión de entrada de 4,6V se amplifica y llega a la tensión máxima de salida del OP. Con esto, aunque se suba la tensión de entrada la salida del OP no aumenta. El OP esta saturado.

Te conviene poner en la simulación un voltímetro en las entradas diferenciales y un miliamperímetro a la salida. Asi ves el margen que tenes tanto en saturación de la salida como en corriente.

Si subo la tensión de alimentación de 24  a 28, entendería que la salida también debería de subir al subir la entrada, pero esto no sucede.
¿Me aclaráis porque este efecto?

Con 24V de alimentación jamas vas a llegar a 24V en la carga, tanto porque la alimentacion del AO debe ser 3-5V mayor que el máximo valor de salida como porque el MJ11016 es un Darlington y vas a tener entre  1...2V (o mas según la corriente) de caida.

Aquí, si parcialmente alimento el transistor a 28V, obtengo las mismas tensiones en la carga y entre colector y emisor y aunque suba la tensión de base, las tensiones (y corriente) no aumenta.
¿Por qué sucede eso?

Raro, con 28V estás ajustado pero debería andar.  Al menos en la simulacion que hago anda.
(la realimentación es preferible desde la salida)
 

Fer.jpg
(23.18 kB, 799x445 - visto 579 veces)

Hay alguna forma de que manteniendo la resistencia de carga constante, se pueda aumentar la corriente que circule por ella. me supongo que seria aumentado la tensión en la misma y por tanto la que suministre el transistor, pero no se como hacerlo. ¿Alguna idea?

Por ley de Ohm  no existe otra.
Ese esquema está bien, en la peor condición el darlington puede disipar alrededor de 50W --> disipador+cooler si hay poco espacio.

[DominusDRR]

Con 24V de alimentación jamas vas a llegar a 24V en la carga, tanto porque la alimentacion del AO debe ser 3-5V mayor que el máximo valor de salida como porque el MJ11016 es un Darlington y vas a tener entre  1...2V (o mas según la corriente) de caida.

Estaba buscando esa información, y estás cerca de los valores de 3 o 5V que mencionas:



Pero aquí me doy cuenta de algo, se menciona Vs, y es la diferencia del voltaje positivo menos el negativo, entonces al buscar un poco más, parece que ese amplificador funciona con una fuente simétrica, es decir positiva y negativa con respecto a tierra.



Pero si se utiliza como el OP lo demuestra en su esquemático, ¿No debería estar desplazado la referencia de 0V en la salida?

Es decir si la entrada de su amplificador no inversor estuviera a 0V, la salida debería estar en 12V (?)

[Fer_TACA]

Gracias ambos por las respuestas.
Voy a seguir con el esquema, pero cambiare el OP Lm158 por uno rail to rail que tiene menos diferencia tensión máxima entre la tensión de salida y la de alimentación. En concreto probaré con un TL082.

Ya se que es un simulador, y habrá variaciones respecto al montaje real, pero antes de implementarlo de forma física quería ver por donde andaba la cosa. Montaré un prototipo y seguro que me surgen más dudas.

Respecto a la potencia a disipar en el transistor me salen máximo un 35W y según los cálculos para el radiador voy a tener que elegir a uno de unos 2º C/W o quizás menor, por lo que saldrá un buen disipador de tamaño.

de todas formas para tener mayor corriente con esa carga tendré que subir a tensión de alimentación por encima de los 24V. ¿Qué sistema o dispositivo me recomiendan?

C.

[Eduardo2]

¿Qué tipo/función tiene esa resistencia de carga?
¿Es necesario que haya que aplicar una continua pura en lugar de una PWM?
¿Debe tener un extremo a masa o puede conectarse a los 24V?

[Fer_TACA]

¿Qué tipo/función tiene esa resistencia de carga?
¿Es necesario que haya que aplicar una continua pura en lugar de una PWM?
¿Debe tener un extremo a masa o puede conectarse a los 24V?

Esa resistencia va re ser la bobina de excitación de un alternador.
Pero acepto propuesta de conexionado y o funcionamiento de dar la tensión a dicha bobina

C

[Eduardo2]

Pero si es una bobina con PWM es suficiente y la potencia disipada es mucho menor.

Ni necesitas operacional ni subir la alimentación.  Un transistor de señal+mosfet_canal_P

[Fer_TACA]

Pero si es una bobina con PWM es suficiente y la potencia disipada es mucho menor.

Ni necesitas operacional ni subir la alimentación.  Un transistor de señal+mosfet_canal_P

¿Y como sería eso?

C.

[Eduardo2]

Algo asi:
 

Fermosfet.jpg
(35.97 kB, 950x568 - visto 529 veces)

Ojo que ésta es la idea, los valores y la selección de componentes fue lo primero que se me cruzó por la cabeza y que encontré en el menú.  Pueden estar cortos en corriente y disipación.

Simulando:
Trazo amarillo:  Tensión sobre la bobina.
Trazo rojo:  Corriente en la bobina (es en realidad un valor proporcional)
Trazo azul:  Tensión en el gate del mosfet.

 

Fermosfettest.jpg
(65.19 kB, 936x644 - visto 450 veces)

[Fer_TACA]

Gracias Eduardo,
 Está tarde voy a ver y estudiar lo indicado con calma.

Una pregunta desde mi ignorancia
¿Porque poner L1?

C.

[Eduardo2]

Para simular la corriente por la bobina.
Por el hecho de ser cable enrollado generando un campo magnético vas a tener una componente inductiva importante, el problema que de entrada no sabemos cuanto.  Que en realidad el valor importa poco (ni siquiera es constante), solamente la necesidad de un diodo por el pico inverso cuando el transistor va al corte.

[Fer_TACA]

Para simular la corriente por la bobina.
Por el hecho de ser cable enrollado generando un campo magnético vas a tener una componente inductiva importante, el problema que de entrada no sabemos cuanto.  Que en realidad el valor importa poco (ni siquiera es constante), solamente la necesidad de un diodo por el pico inverso cuando el transistor va al corte.

Gracias por la aclaración

C.

[Fer_TACA]

He probado el circuito adjuntado, Eduardo.
En simulación al menos veo que se consigue una tensión de algo mas de 5 Amperios. faltaría como dices revisar las potencias y corrientes del resto de componentes.

Pero para mi proyecto le veo un problema y es que la tensión sobre la bobina y por tanto la corriente se mantiene constante y lo que se pretende es que la corriente que pasa por la bobina sea variable.

C.

[Eduardo2]

Eso lo manejas controlando el duty del PWM.   Que es lo que hacías antes, solo que filtrabas para usar un seguidor de emisor.