Precisión CC CV circuito o fuente de alimentación

Quiero diseñar un circuito CC / CV (corriente constante / voltaje constante) en el que pueda establecer el límite de voltaje o límite de corriente con el rango DAC de 0 a 5V. Sé cómo diseñar circuitos CC variables y CV:

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Aquí está mi problema, necesito diseñar un voltaje constante programable bastante preciso y un circuito de corriente constante (la salida debe ser 0.1% y dentro de los 100uV de la entrada DAC) la porción de corriente constante también necesita una precisión similar y poder generar 200mA a 0V a 7V.

También tengo requisitos de temperatura y requisitos de ruido, así que construiré esto con amplificadores operacionales de bajo ruido tempco opamps. No estoy tan preocupado por eso ahora. En este momento estoy tratando de encontrar una buena topología de circuito, que en toda la literatura que tengo este tipo de circuito no está cubierta. No quiero usar un DC a DC debido a la ondulación.

¿Qué es una topología de circuito que puedo usar para construir un circuito CC / CV de precisión?

(También podría usar un LDO de precisión si fuera necesario) Puntos de bonificación si puede generar y hundir corriente, puedo construir los rieles alrededor del circuito.

Si desea precisión, entonces su fuente CC no la corta, con el transistor alfa y todo.

La forma clásica de hacerlo es con dos bucles.

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Tanto el voltaje como la retroalimentación actual se escalan y se refieren a tierra, y se comparan con sus DAC, y las comparaciones OR en el control de salida, sugieren un Darlington por conveniencia. Cualquiera que sea el bucle 'terminado', tira hacia abajo el colector y regula la salida.

Tenga en cuenta que la estabilidad debe mantenerse, es decir, diseñada para, por lo que la comparación se realiza con ganancia baja. Si se necesita una alta ganancia para la precisión, agregue un integrador en el bucle. Supongo que eso tendría que venir después del control O, de lo contrario el integrador inactivo se saturaría y tardaría mucho tiempo en recuperarse cuando sea necesario para hacerse cargo.

Con su bajo voltaje y requisito de corriente, todo lo que necesita es un suministro lineal.

Bien, entonces lo que sugiero es en realidad dos bucles: bucle de corriente sobre bucle de voltaje. Eso significa que tiene un comando actual (que será un límite), luego un comando de voltaje. La salida al DAC es máxima (comando de voltaje / salida del circuito de corriente). Entonces, siempre que no se alcance el límite de corriente, el circuito de corriente está saturado y no interfiere. Lo único que tienes que hacer es medir el voltaje y la corriente, que es algo bastante básico.

Según el circuito, bueno, no dijo una palabra sobre los requisitos de voltaje / corriente. Entonces, tal vez la forma más simple es un seguidor de emisor para la amplificación de potencia del DAC y una resistencia de detección de corriente muy pequeña para la medición de corriente.

Dependiendo de su aplicación y los componentes digitales disponibles, puedo sugerir ADC sigma-delta para medir la corriente. Algunos tienen PGA incorporado muy agradable y muy preciso, por lo que podrá ajustar el sistema muy bien.

Tan esquemático está abajo. U3 es tu microcontrolador. En cierto sentido, todo el sistema es similar a uno de la otra respuesta, pero el bucle actual debería ser más fácil de ajustar, pero tendrá un ancho de banda menor.

Lo sentimos, el amplificador instrumental INST; También olvidé una resistencia en la base, pero la tienes.

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Varias palabras más sobre el comportamiento del sistema. Si todo se hace correctamente, el circuito de corriente comenzará desde cero y aumentará el voltaje lentamente hasta el comando de voltaje. Pero si el sistema funciona normalmente en modo CC, hay algunos casos especiales. Si la carga se desconecta repentinamente, luego se vuelve a conectar, por algún tiempo puede estar por debajo de la corriente por encima del límite. Por lo tanto, puede ser importante detectar la carga desconectada y restablecer el loopm PID actual

- Dependiendo de las especificaciones del sistema, de lo contrario NO usaría DAC sino PWM de 10 bits (1024)

- Elegiría <= 0.1% Vref y elegiría CC y CV del lado alto lineal

CC loop invertido por apresurado esquema (lo siento)

elija k = 0 a 1 para CC = x al máximo

Después de buscar mucho más, encontré un circuito más de eevblog que pensé que me gustaría agregar a la lista porque es interesante. En lugar de usar diodos en una configuración tipo 'max', usa un mosfet y un diodo para cambiar de CV a CC.

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