¿Reducir el subimpulso y el sobreimpulso en un regulador de voltaje personalizado?

Estoy tratando de construir un regulador de voltaje que tome un voltaje de referencia y un voltaje no regulado (para alimentar los componentes, y este voltaje siempre es mayor que el voltaje de referencia) y genera el voltaje de referencia sobre cualquier carga capacitiva, inductiva o resistiva.

Esto es lo que tengo hasta ahora:el esquema de mi circuito

El circuito debe ser capaz de generar hasta 5 A a 6 voltios y debe tener una velocidad de respuesta relativamente rápida incluso con una carga capacitiva alta (casi 200 V/ms con una carga de 4 uF). También debe tener una buena regulación de carga (el voltaje de salida no debe caer más de 200 mV a carga máxima en referencia al voltaje de referencia).

Para satisfacer estos requisitos, agregué un par darlington ya que el 2N3445 es definitivamente capaz de generar esa potencia, pero requiere una gran corriente de base, que el LM358 no puede proporcionar.

El problema que tengo en este momento es que cuando conecto una fuente de corriente que emula una carga de 1 amperio y se apaga a 1000 Hz, los errores de sobreimpulso y subimpulso que obtengo son terribles. El voltaje de salida salta hasta casi 10 V por encima del voltaje de referencia durante aproximadamente 50 us antes de caer hasta cerca de 8 V por debajo del voltaje de referencia antes de finalmente detenerse en la referencia. ¿Hay alguna forma en que pueda modificar mi circuito para que se solucione este error?

Intenté conectar una capacitancia más grande a la salida (tengo 1 uF en este momento, esta es la capacitancia de diseño y no una capacitancia de carga), pero eso no ayudó demasiado. Además, conectar una capacitancia más grande sobre el emisor del transistor más pequeño (donde cuelgan los 2uF en este momento) destruye la velocidad de respuesta (me estrello hasta casi 8 V/ms cuando cuelgo 22 uF allí).

"sobre cualquier carga capacitiva, inductiva o resistiva" - por favor, sé un verdadero amigo.

Respuestas (1)

Solo leí su primer párrafo y miré el esquema, pero ya hay algunos problemas obvios:

  1. Deshazte de C1. Eso ralentiza la respuesta de la planta, lo que siempre es malo para la estabilidad. Peor aún, su efecto es asimétrico con subida y bajada.

  2. Deshazte de C2. Esto está ralentizando la señal de retroalimentación, lo cual es realmente malo para cualquier lazo de control.

  3. Agregue un poco de resistencia desde la base de Q2 a tierra. Esto ayudará un poco a la simetría de la respuesta y hará que la planta sea más lineal a voltajes bajos. También superará la corriente de fuga a través de Q1 para mantener el sistema completamente apagado cuando la base de Q1 esté baja. No sé para qué corrientes está destinado esto, pero de 1 kΩ a 10 kΩ debería funcionar.

  4. Agregue una pequeña compensación inmediatamente alrededor del opamp. Coloque una pequeña tapa directamente entre la salida del opamp y su entrada negativa. Luego ponga algo de resistencia en serie con la señal de retroalimentación de voltaje de salida en la entrada negativa opamp. Comience con 100 pF para el límite y 10 kΩ en serie con la retroalimentación para ver qué sucede. Ajuste la resistencia en serie de retroalimentación para obtener la respuesta de paso que desea. Los valores más bajos generarán una respuesta de paso más rápida, pero provocarán un sobreimpulso. Los valores más altos disminuirán y luego eliminarán el sobreimpulso, pero a expensas del tiempo de respuesta.

De acuerdo con el cartel de arriba. Además, coloque un condensador grande en la salida para que pueda generar/hundir transitorios de corriente.
@usuario: Depende de qué tipo de transitorios de corriente espera y qué transitorios de voltaje puede tolerar. Un gran límite de salida ayudará con eso, pero también hará que las cosas sean menos estables, lo que requerirá una respuesta de control general más lenta. Todo es un intercambio.
¿Reducir el subimpulso y el sobreimpulso en un regulador de voltaje personalizado?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v