Circuito di precisione CC CV o alimentatore

Voglio progettare un circuito CC / CV (corrente costante / tensione costante) in cui posso impostare il limite di tensione o il limite di corrente con un intervallo da 0 a 5 V del DAC. So come progettare circuiti CC variabili e CV:

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

Ecco il mio problema, ho bisogno di progettare una tensione costante programmabile abbastanza precisa e un circuito a corrente costante (l'uscita deve essere dello 0,1% e entro 100uV dell'ingresso DAC) anche la parte a corrente costante richiede una precisione simile e per essere in grado di sorgente 200 mA a 0 V a 7 V.

Ho anche req di temperatura e req di rumore, quindi lo costruirò con opamps a basso tempco e amplificatori operazionali a basso rumore. Non sono così preoccupato per questo adesso. In questo momento sto cercando di trovare una buona topologia di circuito, che in tutta la letteratura che ho questo tipo di circuito non è coperta. Non voglio usare un DC in DC a causa dell'ondulazione.

Che cos'è una topologia di circuito che posso usare per costruire un circuito CC / CV di precisione?

(Potrei anche usare un LDO di precisione, se necessario). Punti bonus se può procurarsi e sprofondare corrente, posso costruire le rotaie attorno al circuito.

Se vuoi la precisione, la tua sorgente CC non la taglia, con il transistor alfa e tutto.

Il modo classico per farlo è con due loop

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Sia la tensione che il feedback di corrente sono ridimensionati e riferiti a terra, e confrontati con i tuoi DAC, e i confronti OR con il controllo di uscita, suggeriscono un darlington per comodità. Qualunque loop sia "over", abbassa il collettore e regola l'output.

Si noti che la stabilità deve essere mantenuta, cioè progettata per, quindi il confronto viene effettuato con un guadagno modesto. Se è necessario un elevato guadagno per la precisione, aggiungere un integratore nel loop. Immagino che questo dovrebbe venire dopo il controllo OPPURE, altrimenti l'integratore inattivo si saturerebbe e impiegherebbe molto tempo a riprendersi quando necessario per assumere il controllo.

Con i requisiti di bassa tensione e corrente, è sufficiente un'alimentazione lineare.

OK, quindi quello che suggerisco in realtà sono due loop: loop di corrente su loop di tensione. Ciò significa che hai un comando corrente (che sarà un limite), quindi un comando di tensione. L'uscita al DAC è max (comando di tensione / uscita loop di corrente). Quindi fino a quando non viene raggiunto il limite corrente, il loop corrente è saturo e non interferisce. L'unica cosa che devi fare è misurare la tensione e la corrente, che è roba piuttosto semplice.

Come per circuito, non hai detto una parola sui requisiti di tensione / corrente. Quindi forse il modo più semplice è un follower di emettitori per l'amplificazione di potenza del DAC e un resistore di rilevamento della corrente molto piccolo per la misurazione della corrente.

A seconda dell'applicazione e dei componenti digitali disponibili, potrei suggerire ADC sigma-delta per misurare la corrente. Alcuni hanno un PGA integrato molto bello e molto preciso, quindi sarai in grado di ottimizzare il sistema molto bene.

Quindi lo schema è sotto. U3 è il tuo microcontrollore. In un certo senso l'intero sistema è simile a quello dell'altra risposta, ma il loop corrente dovrebbe essere più facile da sintonizzare, ma avrà una larghezza di banda inferiore.

Siamo spiacenti, l'ampli strumentale INST; ho anche dimenticato un resistore sulla base, ma hai capito.

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Altre parole sul comportamento del sistema. Se tutto è fatto correttamente, il circuito di corrente inizierà da zero e aumenterà lentamente la tensione fino al comando di tensione. Ma se il sistema funziona normalmente in modalità CC, ci sono alcuni casi speciali. Se il carico viene improvvisamente disconnesso, quindi ricollegato, per qualche tempo potrebbe essere sotto corrente superiore al limite. Pertanto potrebbe essere importante rilevare il carico disconnesso e ripristinare il loopm PID corrente

- a seconda delle specifiche del sistema, altrimenti NON utilizzerei DAC ma piuttosto PWM a 10 bit (1024)

- Sceglierei <= 0.1% Vref e sceglierei il lato alto lineare CC e CV

Circuito CC invertito dallo schema affrettato (scusate)

scegliere k = da 0 a 1 per CC = da x a max

Dopo aver fatto molte più ricerche, ho trovato un altro circuito di eevblog che ho pensato di aggiungere alla lista perché è interessante. Invece di usare diodi in una configurazione "max", usa un mosfet e un diodo per passare da CV a CC.

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