Felsökning av strömstrypning med digitalpot

[bos]

Jag har slitit hår med det här problemet i snart två veckor och nu har jag mer eller mindre tömt alla mina idéer på tänkbara varianter, så nu är det dags att rådfråga panelen.

Har lyckats isolera problemet, och istället för att visa en gigantisk blaffa till kretsschema så visar jag det som funkar respektive inte funkar. Det jag ska göra är en strömbegräsningfunktion till en uA723-regulator.

Funktionen är som följer: Den reguljerade spänningen går genom dioden, som beroende på strömmen får ett visst spänningsfall. Detta spänningsfall är aldrig över 1.4V, och aldrig under 0.5V. Med andra ord ligger det 0.9V över spänningsdelaren.

Med potentiometern ställer man in strömbegränsningen, och spänningen går vidare in till 723ans CL-pinne (vilket är basen på en strömstrypartransistor). Om CL-pinnen får 0.6V eller över så stryps strömmen, beroende på hur hårt man vill strypa.

Den analoga varianten (vridpot) fungerar som den ska, den digitala (digitalpot, MCP41010 (10k)) fungerar inte.

Det som blir fel i den digitala varianten är följande: När den reguljerade spänningen ligger inom intervallet 3-5V så är allt frid och fröjd, men så fort spänningen är 5V eller över så beter sig allt helkonstigt. Vcc-linan, som alltså är +5 från 7805, _ökar_ sin spänning ju mer den reguljerade spänningen ökar, och jag lyckas inte för allt smör i småland komma på varför. Jag har mätt direkt på 7805ans pinnar, och ingångsspänningen är oförändrad medan utgångsspänningen ändras.

Om jag plockar bort potentiometern (både vrid- och digital-) så funkerar allt (förutom strömbegränsningen, vars funktionalitet inte implementeras); spänningen kan ställas mellan 3-25V. Kopplas en vridpot in, eller en fast spänningsdelare med två motstånd, går det fortfarande att reguljera (och 7805:an beter sig normalt), men _så fort_ digipoten är inkopplad och den reguljerade spänningen går över 5V så blir allt helgalet.

Jag fattar inte.

Har läst databladet många gånger. Det är många parametrar jag inte förstår, men den parameter som känns viktigast är "Resistor terminals, voltage range: 0 - Vcc", och eftersom diod-spänningsfallet aldrig överstiger 0.9V så ligger jag inom gränsen med god marginal.

Är det någon som kan försöka sig på en gissning om varför digipoten får 7805an att bete sig såhär konstigt? Jag tar tacksamt emot tips och förslag på hur jag kan gå vidare med felsökningen om problemets lösning inte är helt uppenbar.


Schema för fungerande lösning:

works.gif

Schema för icke-fungerande lösning:

doesntwork.gif

(Observera att jag medvetet lämnat CS/SI/SCK (pinnar för SPI) oanslutna, då dessa inte används i just detta problem.)

[Swech]

Det var luddigt datablad men:
All inputs and outputs w.r.t. VSS ............... -0.6V to VDD +1.0V

Du kan nog inte trycka på mer än max 6V på potingång A.
Det är alla gånger så att du får ut späningen bakvägen från pot kretsen till 7805.
Testa med ett motstånd på 20-30 ohm imellan för att verifiera att spänningen verkligen kommer ut bakvägen
från potkretsen. ja du räknar säkert ut hur...

Swech

[limpan4all]

En 7805 kan inte sänka sin utspänning (absorbera ström). Dvs om spänningen in på OUT-pinnen på 7805 ligger över 5V så skiter sig regleringen helt och hållet.

[limpan4all]

Lägg dioden (eller två i serie) mellan lasten och GND istället så kommer det att funka.
Dvs "gör om, gör rätt"...

[prototypen]

Matningsspänningen till potentiometerkretsen måste vara flytande, inte ha någon koppling till GND.Men det skrev nog Swech.
Eller som limpan beskrev sätt avkänningen på minus ledningen bå kan matningen ha gemensam jord.

Men vem gör en reglering med en 723 i dag, radioamatörerna skydde den som pesten förr då den är känslig för RF och skenar (lämnar för hög spänning). Dessutom är strömbegränsningsingången lätt att bränna sönder.

Protte

[limpan4all]

uA723 är oftast underskattad.
Samt så är 9 av 10 konstruktioner felaktigt gjorda och därav kommer problemen, isolera dess interna matningsspänning R+L filter och filtrera den duktigt så funkar den perfekt.

[bos]

Lägg dioden (eller två i serie) mellan lasten och GND istället så kommer det att funka.

Nu har jag äntligen fått tid över att testa detta, och jag kan meddela att det funkar bättre men ändå inte som avsett.

Felet kvarstår som tidigare, men istället för 5V som den "magiska gränsen" då felet uppkommer så ligger nivån på 16V istället. Dvs när 723an spottar ut 16V eller högre så går ström "bakåt" in i 7805 som tidigare. Diodens spänningsfall går aldrig över 1.4V vilket är OK enligt databladet.

Fel som detta - då jag inte har en susning om hur eller varför felet uppstår - gillar jag inte alls eftersom jag står och slirar utan att veta hur jag ska ta mig vidare. Förvisso blir det en bra lärdom när jag löst det, men just nu känns det helt hopplöst

[Pucco]

Pot-kretsen är specad för 2.7V - 5.5V matning mellan GND och VCC. Inga pinnar får vara utanför det intervallet. Du har ju kopplat pot-pinnarna till en variabel spänning 3-25V vilket är långt utanför den matning av 5V som 7805 ger. På pot-pinnarna sitter det ESD-skyddsdioder som leder över och underspänningar till VCC och GND. Har du haft 25V på potdelen av kretsen och 5V på VCC så har du säkert brännt den.

[bos]

Poäng.

Tur jag har 4 till. Ska prova byta och se om det hjälper.

[bos]

Samma beteende med en sprillans ny krets, men efter din förklaring tror jag att jag förstår varför felet uppstår iallafall: då pot:en nu sitter kopplad över dioden på low side så är spänningsintervallet 0.4-1.4V över dioden, och alla dessa är för låga. På high side blir spänningen för hög.

Blir till att sitta ner och klura fram en lösning så att jag får ca 2V extra över dioden.

[bos]

Nu har jag läst databladet lite, och jag finner på sida 2: "Resistor terminals, voltage range Va, Vb, Vw: 0-Vdd".

Med andra ord är det något annat - än för låg spänning - som är galet. Tusan vet vad, bara.

[Pucco]

Du får nog lägga upp hela schemat om du ska få någon riktig hjälp. Det är lite svårt att följa dina tankar, speciellt då du själv inte riktigt verkar ha koll på hur det du gjort fungerar,

[4kTRB]

Ett problem med en diod är att när strömmen genom den ökar så
blir den varm och Uf sjunker. EFA-böckerna har ett sånt projekt som fungerar dåligt
vad gäller just strömregleringen.