Fuente de corriente controlada por voltaje de 0-5A ajustable

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Me gustaría construir una fuente de corriente de lado alto que pueda generar 0-5A con una resolución de 1mA. La fuente de voltaje que se alimenta a esta fuente de corriente es una variable de 0-50 V que siempre está ~ 3V por encima del voltaje requerido para esa corriente [1].

Mi pensamiento inicial al hacer esto fue usar un amplificador de detección de corriente como la entrada inversora a un amplificador operacional (la entrada no inversora es el voltaje de referencia) que controla un MOSFET del canal p que controla la corriente que ingresa a la carga. Desafortunadamente, esto significa que el amplificador de detección actual está dentro del bucle de realimentación del amplificador operacional, lo que parece ser un problema (estoy recibiendo muchas oscilaciones).

Sin embargo, Esta nota del analógico muestra una baja sumidero de corriente lateral que usa un amplificador de diferencia para medir la corriente a través de una resistencia de detección de corriente. Está utilizando (una pequeña cantidad de) comentarios, que no entiendo.

Esta nota de lineal muestra una fuente de corriente de bajo voltaje, baja corriente (2A frente al 5A que quiero). Me preocupa que el integrador provoque que la respuesta transitoria de la fuente actual sea demasiado lenta y, por lo tanto, demasiado inexacta.

Esta nota de TI trata sobre la separación de los anchos de banda de ganancia unitaria de dos amplificadores por un " factor de 5 "cuando se usa un amplificador dentro de un bucle de realimentación de otro amplificador. (Mencionan esto como una regla general, pero no hablan mucho sobre cómo hacerlo más concreto). Sin embargo, esto parece realmente ondulado a mano, y no entra en más detalles.

Mis preguntas:

¿Para qué es la retroalimentación positiva en la nota analógica?

¿Esto cambia el ancho de banda de ganancia unitaria del amplificador operacional de modo que se obedezca el factor de 5? ¿Y el amplificador DENTRO del bucle de realimentación debe tener un ancho de banda de ganancia unitaria mayor que el que se está realimentando?

¿Cuáles son otras topologías para fuentes de corriente precisas que pueden manejar 5A?

[1]: Por ejemplo, si tengo una corriente de 1A en 10Ω, la fuente de alimentación ajustable estará en 13V, y la corriente de 2A en 10Ω me dará una fuente de alimentación de 23V, etc. La respuesta transitoria de esta respuesta es un problema para otro día ...

    
pregunta Andrew Spott

2 respuestas

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Usted dice que quiere tener una resolución de 1 mA. Considero que esto incluye la capacidad de asentamiento y el control de la ondulación (por ejemplo, de PWM) a menos de 1 mA.
Para controlar un punto de ajuste, hay numerosas implementaciones a considerar: botes de un solo giro (con vernier sobre vernier), botes de varios giros, volantes digitales o rotativos, conmutadores de palanca con una red de escalera, etc. Creo que estaba favoreciendo un micro Controlador con un convertidor D / A. Cualquiera de estas opciones podría usarse para implementar un punto de ajuste de 5000 intervalos.
En cuanto a la corriente de rizado, dependiendo de su aplicación, es posible que no desee que abarque un intervalo completo de 1 mA. Pude lograr una ondulación de menos de 1 ma en la simulación con un inductor de suavizado de tan solo 500 mH, utilizando otros 500 mH en sentido descendente del monitor actual como filtro de salida. Se sincroniza automáticamente a aproximadamente 7 kHz utilizando un integrador de errores seguido de un comparador con histéresis. (No intente sincronizarlo con un reloj externo o la salida será errática). Con el filtro, la ondulación del inductor fue ~ 500ua; sin ella, la ondulación fue de ~ 2.7 m, pero el aumento del inductor de suavizado a 800uH fue suficiente para poder eliminar el inductor del filtro. Estos son tipos de inductores GRANDES, pero no irrazonables. La frecuencia de conmutación también se puede aumentar, limitada por la velocidad de sus componentes (MOSFET, controlador de compuerta, comparadores, amplificadores operacionales, etc.) y consideraciones térmicas.

    
respondido por el blarz
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¿Puedes abordar esto utilizando circuitos digitales?

¿Qué pasa con el uso de un microcontrolador. El ADC leerá el nivel de voltaje y el sentido de la corriente. Luego corregirá y usará PWM para cambiar mosfet. Pero es posible que no logre una resolución de 1 mA debido a problemas de ruido y resolución. Porque si divides los pasos de 5A a 1mA obtendrás 5000 pasos. Por lo tanto, necesitará más de 12 bits de resolución ADC.

Sin embargo, si puede disminuir la precisión a 10 mA, puede hacerlo.

Espero las ayudas

    
respondido por el ElectronS

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