Cómo limitar la corriente usando un regulador de voltaje

Tengo una pequeña placa reguladora de voltaje genérica barata que debería permitirme seleccionar tanto el voltaje de salida como la corriente de salida máxima, pero no puedo hacer que limite la corriente correctamente. La placa se basa en una LM2596 y se parece mucho a esta:ingrese la descripción de la imagen aquí

y como puede ver, solo tiene dos potenciómetros, no puede ser mucho más simple. Entonces, lo que tengo es una fuente de alimentación que alimenta el lado izquierdo con 7.5v y lo que me gustaría es 6v del lado derecho hasta una corriente de salida máxima.

Inmediatamente queda claro que el potenciómetro de la izquierda controla el voltaje de salida y puedo seleccionar la salida de 6v sin problema. Tenga en cuenta que hay un LED rojo/verde a la derecha, y con solo un voltímetro en la salida, el LED es verde (aparentemente indica "sin carga").

Ahora me gustaría limitar la corriente, pero independientemente de cómo gire el potenciómetro derecho, la corriente de salida no se ve afectada. Puedo girar el potenciómetro aparentemente sin fin en ambas direcciones y nunca llegar a detenerme, lo cual es un poco sorprendente. Al principio pensé que el potenciómetro podría estar roto o no conectado en absoluto, pero hay un punto en el que girar el potenciómetro cambia el LED de rojo (carga) a verde (sin carga). Pero la corriente de salida que fluye a través de mi carga no cambia en absoluto, lo cual no puedo entender. Además, la corriente de entrada no se ve afectada.

Lo siento, esto suena como un problema tan trivial para resolver, pero para ponerlo en términos concretos, tengo 7.5v entrando, 6v saliendo y una carga de 50 ohmios. Entonces, está tratando de consumir 120 mA y me gustaría que el regulador lo limite a 90 mA. Supongo que si giro el potenciómetro en la dirección correcta lo suficiente, la corriente de salida se limitará a 90 mA y el voltaje de salida caerá en consecuencia. En cambio, veo la corriente de salida constante todo el tiempo, sin importar en qué dirección gire el potenciómetro derecho, y como dije, parece girar sin cesar. ¿No entiendo cómo debería funcionar esta limitación de corriente, o tengo el tipo de placa incorrecto para lo que estoy tratando de hacer? Además, ¿cuál es el significado de que el LED cambie de verde a rojo aunque la corriente de salida no cambie?

¡Sospecho que el límite actual no es tan bajo! La mayoría de estas placas dicen que configure la corriente en un cortocircuito, por lo que debería ser seguro conectar un amperímetro a través de la salida. Haga eso y vea cuál es el rango de ajuste. Esos son potenciómetros de varias vueltas, con un embrague para que no se rompan cuando se ajusta más allá de los topes finales, asegúrese de haber explorado el rango completo de ajuste.
La razón por la que no acorté las salidas es que mi amperímetro solo sube a 200 mA, por lo que cuando lo conecto simplemente me da "sobrerrango". Puedo ver la corriente proporcionada por la fuente de alimentación, pero (a) la fuente de alimentación tiene su propio limitador de corriente, por lo que golpea eso, y (b) ajustar el potenciómetro no tiene ningún efecto sobre eso, y (c) no quiero dañar el amperímetro. Sobre "explorar el rango completo", exactamente, eso es lo que no puedo decir si estoy haciendo o no.
¿Qué dice la hoja de datos sobre la función de limitación actual? ¿Cuáles son los límites superior e inferior? Si no hay una hoja de datos, solo podemos adivinar...
El módulo se llama "XW027FR4", que es fácil de encontrar mediante una búsqueda. Hay un módulo similar "XW026FR4" para el cual se puede encontrar un esquema de ingeniería inversa aquí: ledway.ru/post94160.html . La página del producto aliexpress.com/i/32848224082.html establece claramente que el CC mínimo para su placa es de 200 mA.
Haga un amperímetro de corriente más alta usando una resistencia de derivación de valor bajo y un voltímetro a través de ella. Si no tiene resistencias de sub-ohmios, use un trozo de cable de cobre. 1 m de cobre de 1 mm2 tiene aproximadamente 0,017 ohmios a temperatura ambiente. El beneficio de encontrarse con un cortocircuito en la salida es que la potencia de salida se mantiene baja, por lo que la corriente de entrada promedio del módulo será baja, SIEMPRE QUE el suministro tenga suficiente desacoplamiento capacitivo para cumplir con los picos en la corriente de entrada que será igual a la corriente de salida
El mío no dice "XW027FR4" sino "D2HW-732", pero se ve idéntico. Entonces, si mi CC mínimo es de 200 mA, entonces no puedo verificar con mi amperímetro la corriente de salida. Intenté limitar a corrientes más altas, pero no pude encontrar ningún cambio en la corriente de entrada con ninguna posición del potenciómetro, por eso estaba tratando de verificar con la corriente de salida. Entonces, ¿es correcto que el potenciómetro tenga 12 vueltas pero gire para siempre más allá de eso? Entonces, si doy 24 vueltas a la izquierda y luego 24 vueltas a la derecha, ¿habré cubierto todo el rango?

Respuestas (1)

Para cualquiera que tenga curiosidad sobre la solución a esto, lo publicaré aquí.

Mi primer error fue no saber que el voltaje de entrada debe ser al menos 2V más que el voltaje de salida. Simplemente pensé que tenía que ser más, y como la salida era de 6 V que necesitaba, supuse que una entrada de 7,5 V estaba bien. En cualquier caso, la limitación actual no funcionaba como esperaba.

El segundo problema fue que cuando modifiqué la carga para poder usar mi amperímetro de 200 mA para medir la corriente de salida , me encontré con el problema de que la limitación de corriente de este regulador de voltaje en particular no funciona tan bajo. Entonces, nuevamente, no pude detectar ninguna limitación de corriente.

Mi siguiente intento fue usar una entrada de 9 V y dibujar un amplificador en condiciones estables, y aquí finalmente pude ver que la corriente se limitaba y finalmente ver el efecto de ajustar el potenciómetro. Y así, aquí pude responder a las preguntas sobre en qué dirección girarlo y cómo explorar toda la gama. Por lo tanto, girar docenas de veces más allá del final no es un problema, y ​​no tiene que volver a girar docenas de vueltas para volver a donde estaba.

Desafortunadamente, este no fue el final de la historia, ya que mi carga real contiene motores que consumen una gran corriente al arrancar; esta es la corriente de entrada que estaba tratando de limitar. Incluso con mi limitador de corriente configurado correctamente, esta corriente de inicio atrajo un gran pico de corriente de entrada al regulador, y aparentemente el limitador de corriente aún no era lo suficientemente rápido como para reaccionar a tiempo al pico. Entonces, la corriente de entrada se disparó más allá de la detección de cortocircuito de la fuente de alimentación, y la fuente de alimentación aún se cortó para protegerse.

La solución final fue alimentar el regulador con 12V en lugar de 9V, lo que reduce la corriente de entrada. Entonces, aunque la corriente de entrada aún aumenta, ya no alcanza lo suficiente como para activar la protección de la fuente de alimentación, por lo que el motor permanece encendido y pasa la fase de arranque. Con el ajuste correcto del segundo potenciómetro, la corriente de salida de estado estable está bien y durante el pico de entrada la corriente de entrada no es demasiado alta.

Gracias por toda la ayuda.

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