Circuito de corriente constante simple que actúa de forma extraña en ocasiones

Tengo una fuente de corriente constante simple impulsada por un DAC. Muy baja frecuencia, cambios de menos de 100 Hz en la entrada.

He tenido problemas de vez en cuando cuando el transistor falla o deja de funcionar correctamente temporalmente. Pensé que tenía un lote malo de transistores 2n2222a, así que sustituí esa parte con un 2n4401, y parece mejor. Es muy difícil encontrar las condiciones en las que falla. La carga, en algunos casos, puede ser ligeramente inductiva.

fuente de corriente constante

Me di cuenta de que tal vez esté teniendo una oscilación a veces, pero parece que no puedo ver eso, o una falla, cuando tengo un alcance conectado.

Alguien tiene una idea de lo que puede estar pasando? Me encantaría encontrar el problema y, con suerte, hacer un cambio al agregar un componente (la placa está bastante llena, pero podría colocar uno más allí). Si se trata de una oscilación, ¿ayudaría instalar un amplificador operacional de menor ancho de banda?

Si la carga está al máximo (10 ohmios), está empujando el límite de corriente del transistor, pero el problema no parece estar ocurriendo cerca de la carga completa.

Gracias por cualquier idea que alguien pueda tener.

Nueva entrada después de las dos primeras respuestas: agradezco sus pensamientos hasta ahora. En realidad, la carga no es tan mala como parece. Cuando la carga es inferior a unos 90 ohmios, la potencia de la carga suele ser de 5 V, tal vez un máximo de 8 voltios, en lugar de 12 voltios. Los rieles de alimentación OpAmp son 5v/gnd. El DAC puede subir hasta aproximadamente 2,6 V, por lo que la corriente no excederá los 500 mA.

Perdón por el pequeño gráfico, convertí el esquema a un PDF, luego copié la parte de interés y la convertí a un jpg, terminé con baja resolución.

Respuestas (2)

Con una carga de 10 ohmios y 5,1 ohmios en el emisor, la corriente máxima de 0,8 amperios supera las clasificaciones de muchos dispositivos de pequeña señal, incluso cuando están bien disipados. (difícil de extraer calor de un paquete de plástico).

A 0,4 amperios (en el peor de los casos, la disipación de potencia suele ser de 1/2 Imax, 1/2 Vmax, la disipación de potencia de 0,4 amperios* 6 voltios (12v - 0,4 * 15 ohmios) === 2,4 vatios.

A altas corrientes, el Ftau cae y el retraso a través del dispositivo aumenta, poniendo en riesgo la estabilidad del bucle. Para evitar esto, agregue una resistencia de 100 ohmios en la base Y agregue un capacitor desde el emisor al opamp Vout. ¿Valor? 1uF.

No desperdiciaste ningún píxel en ese esquema.

Además del límite de corriente, también tiene límites de voltaje (tanto Vce como Vbe), límite de potencia y límites SOA (área de operación segura).

ingrese la descripción de la imagen aquí

El exceso de potencia (que causa una temperatura de unión excesiva) parece ser una posibilidad, pero no dice cuál puede ser la salida DAC máxima posible. Puede proteger el transistor contra cargas inductivas con un zener. Si el amplificador operacional tiene un riel negativo de menos de aproximadamente -5 V, sería una buena idea colocar un diodo entre la base y el emisor.

Su imagen no es mucho mejor. Ambos son mucho más claros cuando se hace clic... He notado eso antes aquí...