Revisión esquemática de la fuente de alimentación del laboratorio

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Acabo de terminar de diseñar mi propia fuente de alimentación de laboratorio. Al principio, quería que fuera 0-3A actual limitado, ~ 1-30V, pero he cambiado de opinión al respecto. Creo que podría necesitar más precisión en los niveles actuales más bajos en lugar de corrientes más altas. Para facilitar el diseño, decidí que sería alimentado desde un cargador de computadora portátil. La elección del cargador y el LT3080 para la precisión actual lo convirtió en 0-1A, 1-20V. Todo está controlado y controlado por un microcontrolador.

Sobre toda la idea del proyecto: este es un proyecto de hobby. Sé que se puede comprar una mejor fuente de alimentación de banco más barata, pero además de tener una fuente de alimentación, quiero compilarla

Tengo algunas preocupaciones sobre partes del circuito, a saber:

  1. ¿Se ve bien el control del ST1S14? Encontré este tipo de convertidor dc-dc controlado por voltaje en algún lugar de Internet y creo que entiendo cómo funciona, pero nunca he construido algo así. ¿Realmente funcionará? Soy consciente de que habrá una compensación del voltaje establecido y eso está bien en esta aplicación, ya que esto es solo un prerregulador (o hay una opción para superar esto en el software). ¿También es el BCR169 un buen transistor aquí? Lo usé solo porque es barato y parece ser lo suficientemente rápido.
  2. Para el límite actual hay 2 digipots - 5k y 50k. Esto da una regulación de 0-1A con resolución teórica de \ $ 1A \ frac {\ frac {5k \ Omega} {256}} {50k \ Omega} \ approx0.4mA \ $ (más errores, más compensación de resistencia de limpiaparabrisas). ¿Se podría hacer mejor la limitación de corriente sin digipots, pero usando DAC y algunos opamps?
  3. Finalmente el puerto de programación. Hay un conector USBasp en la hoja 3 y quiero usarlo mientras la placa se alimenta externamente, ¿es suficiente para conectar todos los pines pero vcc?

¿Hay algo más que vea aquí que no parezca correcto? ¿Existen fallas en la legibilidad del esquema (existen en todas partes, pero cómo puedo mejorarlo)?

Aquí está el esquema:

hoja 1 - entrada a salida

hoja2-suministrosadicionales

hoja3-MCUyperiféricos

Actualización - corrigió las búferes de búfer ADC. Los cambió a MCP6001 desde VREF (referencia 3V). Se cambiaron las resistencias de derivación a una sola resistencia de 1W 500 m \ $ \ Omega \ $.

Actualización: repensé la parte de control del prerregulador y encontré una manera de manejarlo con retroalimentación analógica. Esto hace las cosas un poco menos complicadas. Lo probé en LTspice (con algunos LT dc-dc IC) y parece que está funcionando.

    
pregunta ja2142

2 respuestas

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LT3080 no es una gran opción para un postregulador. Tiene tal vez 30 dB de rechazo de ondulación a 850 kHz, donde el ST1S14 cambia:

Por lo general, también es un error (si te importa la precisión) usar una olla digital como reóstato. Esto se debe a que tanto la resistencia general como la resistencia del limpiador no están bien controladas y varían con la temperatura. Esto no importa cuando se conecta como un potenciómetro, pero ambos causarán errores cuando se conectan como un reóstato.

Tenga en cuenta que el tipo de LM358 de voltaje de salida de opamps no se acercará a 1.5V al riel de alimentación positivo. Asegúrate de que IC1_2 / 2 sea lo suficientemente alto.

Probablemente pueda reemplazar IC8, IC9, IC2.2 e IC10 con un solo INA129. La medición de la corriente se ve comprometida en esa ubicación por la carga adicional de los divisores de voltaje y IC12

¿Por qué seguir a un regulador 1.1A con un 3A uno?

El LM334Z funciona a 1V, así que no espere que este circuito se regule por debajo de 1V porque el LT3083 no tendrá su corriente de carga mínima.

Tenga en cuenta el comportamiento del circuito a 20 V, configuración 1A. Cuando cortas la salida, IC5 disipará 20W. A menos que ponga el microcontrolador dentro del bucle de control, pero entonces habrá comprometido la respuesta transitoria cuando la carga se elimine de la salida.

Tiene dos DAC MCP47x6 en el mismo bus I2C. Deberá tener cuidado de ordenarlos con diferentes direcciones I2C. ¿Por qué no reemplazarlos con un DAC dual y ahorrarse la molestia? Lo mismo ocurre con los diferentes MCP3021 en el mismo bus.

IC2_1 / 2 y IC2_2 / 2 no están conectados correctamente. Supongo que la entrada (-) está destinada a conectarse a la salida. Tal como está ahora, los amplificadores operacionales saturarán sus líneas positivas, posiblemente dañando los ADC.

Siempre que haya un amplificador operacional que maneje un ADC, me gusta alimentar el amplificador operacional desde la misma fuente de voltaje que el ADC, por lo que al ADC nunca se le superará el voltaje de entrada absmax. Esto puede requerir el uso de plataformas de ferrocarril a ferrocarril.

    
respondido por el markrages
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Rshunt es 2 ohmios, no 0.5 ohmios. Tomaría veinte resistencias de 10 ohmios en paralelo para igualar 0.5 ohm.

    
respondido por el AnalogKid

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