Hassas CC CV devresi veya güç kaynağı

Gerilim sınırını veya akım sınırını DAC'nin 0 ila 5V aralığıyla ayarlayabildiğim bir CC / CV (sabit akım / sabit voltaj) devresi tasarlamak istiyorum. Değişken CC devrelerinin ve CV'nin nasıl tasarlanacağını biliyorum:

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

İşte benim sorunum, oldukça doğru bir programlanabilir sabit voltaj ve sabit akım devresi tasarlamam gerekiyor (çıkış% 0.1 olmalı ve DAC girişinin 100uV'sinde olmalıdır) sabit akım kısmı da benzer bir doğruluğa ve kaynak yapabilmeye ihtiyaç duyuyor 0V ila 7V arasında 200mA.

Ben de bu yüzden düşük tempco opamps düşük gürültü op amper ile bina olacak sıcaklık req's ve gürültü req var. Şimdi bunun için endişelenmiyorum. Şu anda iyi bir devre topolojisi bulmaya çalışıyorum, ki bu literatürde bu tür bir devrenin olduğu kapsam dışı. Dalgalanma yüzünden DC'den DC'ye kullanmak istemiyorum.

Hassas bir CC / CV devresi oluşturmak için kullanabileceğim bir devre topolojisi nedir?

(Gerekirse hassas bir LDO da kullanabilirim) Akım kaynağı ve batırılabilirse bonus noktaları, devrenin etrafındaki rayları oluşturabilirim.

Hassasiyet istiyorsanız, CC kaynağınız kesmez, transistör alfa ve 'all' ile.

Bunu yapmanın klasik yolu iki döngüdür

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

Hem voltaj hem de akım geri beslemesi ölçeklendirilir ve toprağa yönlendirilir ve DAC'larınızla karşılaştırılır ve çıkış kontrolüne yönelik OR karşılaştırmaları, rahatlık için bir darlington önerir. Hangi döngü 'devrilirse' toplayıcıyı aşağı çeker ve çıkışı düzenler.

İstikrarın korunması gerektiği, yani bunun için tasarlanması gerektiğine dikkat edin, bu nedenle karşılaştırma düşük kazançla yapılır. Hassasiyet için yüksek kazanç gerekiyorsa, döngüye bir entegratör ekleyin. Ben böyle kontrol YA sonra gelmesi gerektiğini tahmin ediyorum, aksi takdirde inaktif entegratör doyurmak ve devralınması gerektiğinde kurtarmak için uzun zaman alacaktı.

Düşük voltaj ve akım gereksiniminizle, tek ihtiyacınız olan doğrusal bir besleme.

Tamam, bu yüzden önerdiğim aslında iki döngü: akım döngüsü aşırı voltaj döngüsü. Bu, geçerli bir komutun (bir sınır olacak), daha sonra bir voltaj komutunuz olduğu anlamına gelir. DAC çıkışı maksimumdur (voltaj komutu / akım döngü çıkışı). Akım sınırına ulaşılmadığı sürece, akım döngüsü doymuştur ve karışmaz. Yapmanız gereken tek şey, oldukça basit şeyler olan voltaj ve akımı ölçmektir.

Devre başına göre, voltaj / akım gereksinimleri hakkında tek bir kelime söylemediniz. Yani belki de en basit yol, DAC'ın güç amplifikasyonu için bir yayıcı takipçisi ve akım ölçümü için çok küçük bir akım algılama direncidir.

Uygulamanıza ve mevcut dijital bileşenlere bağlı olarak, akımı ölçmek için sigma-delta ADC'leri önerebilirim. Bazıları çok güzel, çok doğru bir şekilde PGA'da yerleşiktir, bu nedenle sistemi çok güzel bir şekilde ayarlayabilirsiniz.

Şematik aşağıda. U3 mikrodenetleyicinizdir. Bir anlamda tüm sistem diğer cevabınkine benzer, ancak mevcut döngü daha kolay ayarlanabilmelidir, ancak daha düşük bant genişliğine sahip olacaktır.

Üzgünüz, INST - enstrümantal amfi; Ayrıca tabandaki bir direnci unuttum, ama anlıyorsunuz.

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

Sistem davranışı hakkında birkaç kelime daha. Her şey doğru yapılırsa, akım döngüsü sıfırdan başlar ve gerilimi yavaşça voltaj komutuna yükseltir. Ancak sistem normalde CC modunda çalışıyorsa, bazı özel durumlar vardır. Yük aniden kesilirse, daha sonra yeniden bağlanırsa, bir süre için sınırdan daha yüksek akım altında olabilir. Bu yüzden bağlantısız yükü tespit etmek ve mevcut PID döngüsünü sıfırlamak önemli olabilir

- sistem özelliklerine bağlı olarak, aksi takdirde DAC KULLANMAYIM yerine 10 bit PWM kullanırım

- <=% 0,1 Vref ve doğrusal yüksek taraf CC ve CV'yi seçerdim

CC döngüsü aceleci şematik ile ters çevrildi (üzgünüm)

CC = x ila maks için k = 0 ila 1'i seçin

Çok daha fazla arama yaptıktan sonra , eevblog'dan listeye eklemek istediğimi düşündüğüm bir devre daha buldum çünkü ilginç. Diyotları 'maks' benzeri bir konfigürasyonda kullanmak yerine, CV'den CC'ye geçmek için bir mosfet ve bir diyot kullanır.

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}