Estabilización de un circuito de retroalimentación opamp de carga de corriente constante

Diseñé una carga de corriente constante alrededor del sensor de corriente de efecto Hall ACS712 (módulo de eBay). Este módulo da una salida de tensión de 185mV/A superpuesta a VCC/2. Su rango actual es +-5A aunque solo me interesa +I para este diseño. El siguiente esquema muestra los conceptos básicos del diseño.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLabTuve algunos problemas para estabilizar el circuito de retroalimentación. El "amplificador de error" (OA3) estaba en bucle abierto y dio una salida bang-bang. El bucle era inestable produciendo una oscilación en los 100 de Hz. Luego agregué C2 y aumenté el valor de R13 a 100k. Esto redujo la oscilación en gran medida, pero todavía había una oscilación de bajo nivel de menos de 100 Hz que producía un accionamiento de puerta de diente de sierra en el MOSFET. Después de hurgar agregando derivación y tapas de caída a los opamps sin mucho éxito, instintivamente agregué C1, sin pasar por el "Gain Amp" OA2 y esto curó por completo la oscilación. Mi pregunta es ¿por qué estos cambios acabaron con las oscilaciones? No soy el mejor en este tipo de diseño de circuitos, pero mis instintos me llevaron en la dirección correcta y me gustaría entender por qué agregar las tapas C1 y C2 marcó la diferencia. También,

No he comprobado la respuesta de impulso de este bucle ni cómo se comporta en condiciones dinámicas. Agradecería alguna orientación sobre cómo abordar tales pruebas.

Respuestas (1)

Respuesta corta: el circuito cerrado tiene un punto de resonancia, cuando agrega el capacitor, está aplanando este punto o eliminándolo por completo. Sería mejor darle vida a una situación como esta y tener una idea (no será exacto sin los parásitos y no vale la pena pasar el tiempo y encontrar lo que son en el tablero y modelarlos) . Una vez que tenga una idea, puede encontrar formas de mitigar el problema. O simplemente puede agregar capacitores donde sea y ver si eso lo soluciona.

http://dcontrolsystems.com/specifications/classical-specifications/closed-loop-frequency-response-specs/

Realmente depende del sistema Y de la implementación. A veces, los parásitos de la tabla pueden marcar la diferencia. Me encontré con una configuración similar con un BJT para el amplificador de corriente y la diferencia en los parásitos de una resistencia de 10 ohmios que se corta y se suelda frente a la soldadura directa a una PCB con almohadillas de soldadura. La diferencia fue de nH y pF. Por lo general, las oscilaciones son de alta frecuencia. Los amplificadores también pueden causar problemas ya que tienen un corte y el mosfet suele tener un corte de frecuencia más alto. Si no hace algún tipo de análisis de frecuencia, estos problemas surgirán más.

Estabilización de un circuito de retroalimentación opamp de carga de corriente constante
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v