¿Cómo funciona este circuito de fuente de corriente?

El esquema es incorrecto, y está absolutamente correcto: la corriente de salida nunca puede ser cero con el esquema como se muestra.

Considere dos casos:

1. El BSC ... está completamente apagado (esto podría ser cuando Vshunt es 0 V, pero podemos ignorarlo por el momento). Bajo estas condiciones, la corriente de referencia de 50 uA fluye a través del 10k hacia el pin de salida (y debemos asumir que aquí la salida está cortocircuitada a tierra para facilitar las cosas). La tensión desarrollada en el amplificador de error es de 0.5 V ..... por lo que la corriente (generada por PWM) a través de la resistencia de 0.1 Ohm es de 5 A (habrá una fluctuación asociada con esto, pero ignoremos por el momento). .... Hasta ahora, bien, podemos llegar a 5 A.

2. El BSC ... está saturado, y como no hay (esencialmente) corriente desde el lado de la puerta del dispositivo, las resistencias de 10k Ohm están efectivamente en paralelo y la tensión de referencia desarrollada es de 0.25 V. .. Por lo tanto, la corriente (generada por PWM) a través de la resistencia de 0,1 ohmios es de 2,5 A.

Por lo tanto, el esquema que se muestra no coincide con el gráfico que produjeron.

Ahora, ¿en qué condiciones podría la tensión de referencia en el amplificador de error producir una corriente cero a través de la resistencia de 0,1 ohmios? Si el voltaje de referencia era cero, entonces el PWM nunca se activaría, por lo que la corriente bajaría a cero (una vez que se descargue el condensador de 47 uf).

Para lograr un voltaje de referencia de 0 V en el amplificador de error, debe desviar todos la corriente de referencia de 50 uA a tierra.

¿Podrían el LTC2054 y el BSC ... derivar la corriente? No como se muestra, pero si la fuente actual estaba alimentada por un suministro negativo, podría hacerlo. Si Vshunt es 0.5 v, entonces el BSC ... es un generador de corriente constante de 50 uA ... así que tenemos la corriente correcta, pero la tierra que se muestra para el generador de corriente constante debe ser de al menos -0.5 V para ser capaz de tirar la referencia de voltaje en el amplificador de error a cero.

Yo sugeriría que el generador actual podría incluir una fuente de alimentación negativa de al menos 1 V para que sea viable. Esto hace que sea menos fácil generar el Vshunt, pero aún así es bastante posible.

Entonces algo como esto funcionaría:

Ahoraloúltimoesconsiderarelimpactodeunaresistenciadecarga(recuerdequeconsiderélacargacomouncortocircuitoentodoloanterior).

Amedidaqueaumentalacarga(resistenciaodesviación),sedesarrollaráunvoltajeenlasalida,yestoaumentaráunextremodelaresistenciade10K.Alusarlasalteracionesquepropuseanteriormente,noimportacuálseaelvoltajedesalida,yaquesolocompensamoselvoltajecreadoentreelextremodesalidadelaresistenciadedetecciónde0,1ohmiosyelvoltajedereferenciaenelamplificadordeerror.

Porejemplo,considerequeestabausandoestegeneradordecorrienteparacaracterizarelvoltajedirectodeundiododepotencia.Elvoltajeenlasalidaaumentaríaabastantealto(0.7a1Vomás)dependiendodelacorrienteatravésdeldispositivo.Sielsuministrodevoltajedeentradaeslosuficientementealto,nohabríaproblemasconvoltajesdesalidamásaltosconelLTC2054comofuentedecorrientepura.Tambiénpuedellegaracerodecorriente(dentrodelaslimitacionesprácticas)utilizandoelvoltajeVshuntde0a0,5V.

PS:comounanotalateralimportanteparahacergirarlacabeza,elesquemaquesemuestrafuncionaríaconcorrientesdesalidamuypequeñas(peroespocoprobablequevayanacero)sielvoltajedesalidafuerasuperiora0,5V.Asíque,enelcasodeundiodoozenerseestáprobandodondeelvoltajedesalidaessuperiora0,5V,elgeneradorVshuntfuncionaríacomosemuestraenlanotadelaaplicación.Simplementenofuncionaráenunacargaresistivadondeelvoltajedesalidacaigapordebajode0.5V.

Implementandounasolución

ElLT2054esunamplificadoroperacionaldemuyaltacalidad,concompensacionesmuybajas.
Unaposiblesoluciónparaacercartealacorrienteceroseríadejarcaerlaresistenciade10kOhma100Ohms.Ahoralacaídadevoltajeparahundirlos50uAesdesolo5mV.

Sideseamantenerel0-0.5VcomoelVshunt,entoncespodríafuncionarundivisorresistivode100:1.

Algocomoesto:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

  

De acuerdo con el gráfico, es cuando Vshunt es 0.5V.

cuando eso sucede, toda la corriente 50ua va a ese mosfet (BSC ....). y ninguna corriente pasa por esa resistencia de 10k desde la entrada del amplificador de error hasta la salida. es decir. el diferencial de voltaje entre la resistencia de 0.1ohm es cero - > la corriente de salida es cero.

puede pensar en todo esto como un amplificador de sentido de corriente de lado alto. los dos terminales de entrada del amplificador de error tienen un diferencial de voltaje de Iout * 0.1ohm - (50ua - Vshunt / 10k) * 10k.

con retroalimentación negativa, ese diferencial de voltaje debe ser cero.

así tienes la relación que tienes.