¿Regulador lineal que regula incluso con corriente negativa?

Navega tus respuestas
3

Necesito una fuente de voltaje que mantenga un capacitor grande a un voltaje estable. Se deben admitir los siguientes escenarios:

  • Algo está alimentando corriente al capacitor. La fuente de voltaje necesita sumir la corriente para mantener el voltaje constante
  • Algo está drenando la corriente del condensador. La fuente de voltaje debe proporcionar corriente para mantener el voltaje constante

Sólo necesito una cantidad moderada de corriente (debería ser suficiente un rango admitido de + 10mA a -10mA). El voltaje es muy bajo, en el rango de 1.5V.

Soluciones que he considerado:

LDO

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Al revés:

  • Corriente de reposo muy baja
  • voltaje estable

Desventajas:

  • Las salidas LDO no pueden acumular corriente, por lo tanto, esto no funciona

LDO con carga constante

simular este circuito

Al revés:

  • voltaje muy estable
  • Obras

Desventajas:

  • 10mA de corriente quiescente. Esto es prohibitivo ya que el circuito funciona con baterías.
  • Sorpresas desagradables cuando la corriente de carga es incluso ligeramente inferior a -10mA

Divisor de tensión de diodo Zener

simular este circuito

Al revés:

  • baja complejidad, barato
  • Obras

Desventajas:

  • Muy inestable (+/- 100mV en el rango actual con la resistencia de 700 ohmios mostrada)
  • Corriente de reposo alta (10 mA con la resistencia de 700 ohmios mostrada)

Esta solución es inferior a la variante "LDO con carga constante": puede ajustar la resistencia, pero luego puede obtener una corriente aún más inactiva o una inestabilidad aún mayor.

OpAmp en la configuración del seguidor de voltaje

simular este circuito

Al revés:

  • Fácilmente ajustable (podría ser controlado por uC, etc.)
  • Corriente de reposo baja
  • voltaje muy estable

Desventajas:

  • Las salidas OpAmp no son estables cuando están conectadas a cargas capacitivas; por lo tanto, esto no funciona.

¿Alguna idea alternativa?

    
pregunta mic_e

2 respuestas

5

Las placas madre de PC utilizan buses DDR, que son líneas de transmisión terminadas por resistencias a un cierto voltaje, que es administrado por un "regulador VTT" que es capaz de hundir o generar corriente. Las partes interesantes aquí son el hecho de que las placas base son de gran volumen, por lo que hay muchos chips disponibles para hacer este trabajo a precios bajos. Intente buscar en Google los términos anteriores o utilice la función de búsqueda en digikey, buscando el "regulador de terminación".

  • Opamp diseñado para cargas capacitivas.

Por lo general, a los opamps no les gustan las cargas capacitivas (debido a problemas de margen de fase), pero hay formas de evitarlo. Algunos opamps son rebeldes y manejarán "cargas capacitivas ilimitadas", que son términos que debe buscar. Hay algunos candidatos.

  • fuerza bruta

Si se conoce la corriente máxima que el regulador tendrá que hundir, un simple regulador de voltaje lineal y una resistencia que hunden la corriente máxima harán el trabajo. Es bastante ineficiente.

  • Rueda el tuyo

La mayoría de los LDO son fuentes de corriente controladas por voltaje. El voltaje de error (voltaje de salida menos referencia) entra en un amplificador de transconductancia que crea una corriente proporcional, y el límite de salida integra esta corriente y actúa como un polo dominante para la compensación del bucle. Puede implementarlo usted mismo si lo desea, no es difícil.

Si desea crear un regulador de voltaje que funcione bien con una capacitancia conocida en la salida, todo lo que tiene que hacer es considerar el ESR y la capacitancia del límite de salida, y crear un circuito que sintetice una impedancia que sea equivalente a algunos inductancia y suficiente resistencia en serie para asegurarse de que el circuito resultante esté bien amortiguado. Esto se puede implementar con un opamp y algunos R / C en la red de retroalimentación, por ejemplo.

    
respondido por el peufeu
1

No estoy seguro de dónde se obtiene la idea de que los amplificadores operacionales son inestables con las cargas capacitivas.

Pruébalo.

Cada fuente de alimentación es un opamp con una carga capacitiva. En su mayoría tienen un capacitor grande y gordo en la salida.

Sería cierto decir que algunos diseños (LDO = PNP o elemento de paso PFET) tienden a ser inestables con pequeñas cargas capacitivas. es decir, tienen un mínimo de C para hacerlos estables, por lo general unos pocos micro faradios.

    
respondido por el Henry Crun

Lea otras preguntas en las etiquetas

Acerca del voltaje cuadrado medio de la raíz Totem Pole / Push Pull Circuit no funciona correctamente