Stromquelle mit beliebigen Bezugspotenzial, realisierbar?

[Besserwessi]

Bei der Regelung muss man sich entscheiden ob man einen Strom oder eine Spannung regeln will. Dazu kann es dann ein Begrenzung für die andere Größe (Spannung bzw. Strom) geben. Also entweder ein Sollwert für die Spannung und dann 2 Grenzen (obere und untere) für den Strom, oder ein Sollwert für den Strom und 2 Grenzen für die Spannung. Wenn die Grenzwerte erreicht werden, hat man auch wieder so eine Regelung, aber halt nicht die Primäre.

Im Wesentlichen ist das so etwas wie der Ausgang eines Labornetzteils oder Leistungsverstärkers, nur das sich die Sollspannung und ggf. die Grenzen für den Strom ändern. Wenn die Last sich verändern kann, ist es gar nicht so einfach das die Regelung nicht schwingt. In der Regel wird man da einen Kompromiss, wie einen gegebenen Ausgangswiederstand eingehen müssen.

An sich ist schon der Ausgang eine Operationsverstärkers fast so wie gewünscht, nur sind halt die Grenzen für den Strom fest (und nicht besonders genau) und eine Kapazitive Last ist je nach Typ problematisch.

[pointhi]

Geregelt werden soll die Spannung (wie im diagramm ersichtlich), der strom ist also sekundär.

Die Schaltung wird mit ziemlicher Sicherheit bei Regelfall zu schwingen anfangen, das ganze sollte aber wenn möglich nicht zu groß werden (<0,1mA PI über Daumen). Die Regelschleife hat also zwangsweise eine eigene rückkoplung und einen eingang für die strommessung. Das Schwingen wird vermutlich stark von den Bauteiltoleranzen abhängig sein -> Spindelpoti bei empfindlichen widerständen. Jetzt fehlt nur noch eine passende Regelschaltung.

Das problem ist dass zwischen -Imax und +Imax nicht geregelt werden darf. Ich könnte das mit 2 Komperatoren und 2-3 OPV villeicht lösen, aber wenn das ding zu groß wird gibts einerseits probleme mit EMV und der Preis schnellt auch zu stark rauf (HF-OPV). Habt ihr eine andere Ideen (muss nichts genaues sein), oder wird man die Übertragungskennlinie nur mit vielen OPVs+Analogschalter,... hinbekommen.

mfg, pointhi

[Besserwessi]

Die oben gezeigte Kennlinie entspricht einem Verstärker mit Strombegrenzung und parallel dazu einem mit einem definierten Ausgangswiderstand. Vor allem wenn bei der Genauigkeit für die Grenzen beim Strom keine so hohen Ansprüche bestehen, lässt sich das noch relativ einfach Aufbauen. Wegen der Geschwindigkeit, und der ggf. separaten und variablem Stromlimits sind da aber diskrete Transistoren eher ein Vorteil. Für die Genauigkeit in der Rückkopplung kann dann schon ein OP sorgen, allerdings eher kein so besonders schneller, denn damit das ganze nicht schwingt muss der Teil mit den Transistoren schneller sein als der OP.

In gewisser Weise hätte ein Leistungs OP wie der LH0101 schon einen Großteil der Funktion. Den Ausgangsteil müsste man ggf. mit diskreten Transistoren nachbauen.

[-schumi-]

Ich hatte in meiner Ausbildung letzte Woche sehr viel mit sowas zu tun, nur noch in Ranges bei denen man schon in anderen Dimensionen denkt (+-80V, 20A - 200nA, da wird die Luftfeuchtigkeit messbar...)

Hab mal schnell ein vereinfachtes Schema gezeichnet, das vereinfacht deinen Anforderungen genügen dürfte


(Wenn z.B. deine maximale/minimale Ausgangsspannungen weiter auseinanderliegen reicht irgendwann der Spannungsbereich von OPs nicht mehr, dann müssen die samt Versorgung mit deinem Ausgangssignal mitfloaten und so Sachen..)

Gruß