¿Qué sucede con las clasificaciones operativas máximas cuando el dispositivo no tiene alimentación?

Tengo un circuito con un OpAmp y un transformador de corriente. Mi circuito aplica una polarización de CC al CT para poder procesar la señal con un OpAmp con una sola fuente de alimentación, porque el CT proporciona una señal de CA. Hasta ahora, todo bien.

Me pregunto qué sucede cuando el circuito no tiene alimentación pero el CT aún está conectado. En este caso, no tengo un sesgo de CC, por lo que podría tener ± 1 V RMS en el pin de entrada OpAmp y su hoja de datos especifica claramente que las clasificaciones máximas absolutas son -0.5 V y Vcc + 0.5 V. Esto no es un problema cuando tengo la polarización de CC funcionando, pero desaparecerá cuando se apague.

Entonces, la pregunta es simple: ¿qué sucede con este circuito cuando no está alimentado pero el transformador de corriente aún proporciona una señal de CA?

¿Debo hacer algo como agregar un FET en paralelo al transformador de corriente para cortocircuitar el CT cuando no hay energía disponible?

Me preocupa la salud de OpAmp y el transitorio al encender/apagar.

¿Cuáles son las especificaciones para CT, R.burden y Vdd?

Respuestas (4)

Tiene razón, cuando el circuito no está alimentado, la salida de CT podría violar las clasificaciones máximas absolutas del opamp. Esto no está bien.

Los diodos de protección tendrán polarización directa y el riel de alimentación estará parcialmente alimentado. Esto podría estar bien, dependiendo de lo que esté conectado a la potencia opamp y de lo que diga exactamente la hoja de datos al respecto. Podría ser aceptable agregar diodos en serie con los cables de alimentación opamp para que el ±1 V en los pines de entrada no intente encender toda la red de alimentación. Si hace esto, asegúrese de colocar los condensadores de derivación en el lado del opamp de los diodos.

Sin embargo, una solución simple es usar un CT con la mitad de la ganancia. Ahora producirá solo señales de ±500 mV, que el opamp puede manejar cuando se apaga. De todos modos, tiene un amplificador allí, por lo que ± 500 mV debería ser lo suficientemente bueno a menos que esté haciendo algo inusual.

Debe agregar suficiente resistencia en serie para limitar la corriente de entrada a menos de 10 mA. Puede exceder los +/- 0,5 V si limita la corriente.

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Sugiero limitarlo a menos de 10 mA para que los picos no causen problemas. De hecho, limitar la corriente a menos de 10 mA en el punto donde el TC se satura es exactamente lo que haría, porque es posible que no pueda controlar qué corriente fluye a través del primario del TC en todas las condiciones posibles.

También puede usar diodos Schottky como BAT54 para desviar la corriente de las entradas, pero dichos diodos tienden a tener fugas (lo que posiblemente afecte la precisión) y aún debe asegurarse de que la corriente esté adecuadamente limitada.

Tenga en cuenta la recomendación de limitar el voltaje negativo de entrada en condiciones operativas. Esto podría causar problemas de arranque si no agrega el diodo Schottky a tierra además de limitar la corriente. El 1N5818 sugerido tiene más fugas que el BAT54, pero tiene más posibilidades de limitar el voltaje. Es posible que desee considerar seriamente el uso de un amplificador operacional diferente sin esta "característica" de bloqueo si esto es una complicación. Es el tipo de cosa que puede hacer que se tire de los pelos con problemas de campo.

¿Se podría usar una abrazadera de diodo "ordinaria" combinada con una resistencia para limitar la corriente de sujeción vista por el chip sin agregar fugas? Incluso si el diodo interno solo tiene una caída de 0,5 V y el diodo de sujeción externo tiene una caída de 0,8 V, una resistencia en serie de 1K limitaría la corriente de sujeción del chip a 300 uA.

Las clasificaciones máximas absolutas para la corriente en las entradas del amplificador operacional indican 10 mA y aquí es donde esto ayuda. Si no alimenta la salida del TC directamente al pin de entrada del amplificador operacional, sino que lo alimenta a través de una resistencia de 1 kohm, solo superará potencialmente la corriente de entrada si el voltaje máximo del TC supera los 10 voltios. Por supuesto, puede elegir una resistencia que sea significativamente mayor que 1 kohm; Solo estaba dando un ejemplo.

Aparte de eso, tiene razón en ser cauteloso en esta situación. Mirando más en la hoja de datos, esto queda claro: -

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Por lo tanto, seguiría las recomendaciones que se muestran.

25 segundos tarde..
Ah, querido amigo, esa declaración solo puede ser válida durante el primer minuto después de la publicación.

¿Qué sucede cuando Vin supera el riel de suministro en 0,5 V? Nada hasta que se encienda el suministro y luego el CMOS OA se convierta en una palanca SCR a lo largo del riel de suministro si la condición aún existe y activa un sustrato PNPN inherente que es un SCR. y extrae la mayor cantidad de corriente posible, posiblemente freírla, hasta que se elimine la corriente del suministro. (lea sobre el enganche CMOS )

Debe especificar su entorno de entrada y el transitorio en el peor de los casos con CT, Rb, etc. antes de comenzar CUALQUIER diseño. A pesar de esta información faltante... aquí hay algunas ideas.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Esta es una de las docenas de soluciones.

En este ejemplo, uso la fuente de corriente para arrancar el suministro a través de D1,2 para evitar el bloqueo y el límite de corriente con 100k. Por supuesto, esto agrega una carga temporal al CT y la saturación puede causar un problema, lo que invalida esta opción, lo mismo para una abrazadera Zener.

SIEMPRE ESPECIFIQUE EN EL PEOR CASO ENTRADA TRANSITORIA v,i,t Y AJUSTE EL DISEÑO PARA PROTEGER TODAS LAS ENTRADAS Y SALIDAS POR DEBAJO DEL MÁXIMO ABSOLUTO.

Op Amp Iq es < 150uA @5V por lo tanto Req=6k7. El 1uF absorbe transitorios de entrada debido a la relación de impedancia. La entrada U1 es un diodo sujeto internamente, pero el diodo está limitado a 10 mA a diferencia del BAT54 externo que admite 100 mA a 0,5 V

Tu diseño es muy similar al que estoy usando ahora. Los diodos para limitar el rango son una buena idea y la resistencia en la entrada ayuda a evitar corrientes peligrosas. Tengo que pensar en esto. Gracias por tu tiempo. Me pregunto sobre el efecto que se persigue con los dos condensadores. ¿Podrías explicar un poco más?. No soy ingeniero eléctrico y mi conocimiento de electrónica es bueno "en teoría" (soy ingeniero en un área diferente) pero tengo poca práctica real. Explicaciones como "transitorios de entrada debido a la relación de impedancia"... Entiendo las palabras individuales pero no la misión global. Gracias
las tapas son como choques para los golpes de las ruedas
¿Ves alguna necesidad de proteger a U2 también?. Entiendo que el problema es U1 porque el voltaje generado en R1 y eso no afecta a U2. Solo me pregunto si tengo razón :-). ¡Gracias!
Tony, entiendo el concepto. Muchos problemas transitorios se resuelven con un límite. Pero prefiero entender el por qué de cada componente en el diseño. No veo el punto de C2. Podría ayudar el "arranque lento" de U2 al encenderlo, pero podría ser un problema (vin > vcc) al apagarlo. Ya que usted es el experto y me siento avergonzado de mi conocimiento de electrónica analógica, ¡quiero aprender de usted! :)
U2 debería ser un tipo BJT como LM324 que tiene una impedancia de salida más baja y menos problemas como los CMOS OA