Точність CC CV ланцюга або джерела живлення

Я хочу створити схему CC / CV (постійного струму / постійної напруги), в якій я можу встановити межу напруги або обмеження струму з діапазоном 0 до 5 В ЦАП. Я знаю, як створити змінні схеми CC та CV:

^{імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab}

Ось моя проблема, мені потрібно розробити досить точну програмовану схему постійної напруги та постійного струму (вихід повинен бути 0,1% і в межах 100uV від вводу ЦАП) частина постійного струму також потребує аналогічної точності і мати можливість джерела 200mA при 0V до 7V.

У мене є також температури та шуму, тому я буду будувати це з низькотемпературними підсилювачами з низьким рівнем шуму. Я зараз не так переживаю з цього приводу. Зараз я намагаюся знайти хорошу топологію схеми, яка у всій літературі, що у мене є такий тип ланцюга, не висвітлена. Я не хочу використовувати постійний струм до постійного струму через пульсацію.

Що таке топологія ланцюга, яку я можу використовувати для побудови точної схеми CC / CV?

(Я також міг би використовувати точний LDO при необхідності) Бонусні бали, якщо він може джерело та поточити струм, я можу побудувати рейки навколо контуру.

Якщо ви хочете точності, то ваш джерело CC не перерізає його, що з транзистором альфа - все.

Класичний спосіб зробити це за допомогою двох петель

^{імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab}

І напруга, і зворотний зв'язок струму масштабуються і посилаються на землю, і порівнюються з вашими ЦАПами, і порівняння АБО в контролі виводу, пропонують дорогоцінність для зручності. Незалежно від циклу, який закінчується, тягне колектор вниз і регулює вихід.

Зауважте, що стабільність потрібно підтримувати, тобто розраховувати, тому порівняння проводиться з низьким коефіцієнтом посилення. Якщо для точності потрібен високий коефіцієнт посилення, додайте інтегратор у циклі. Я б здогадувався, що таке повинно виникнути після управління АБО, інакше неактивний інтегратор наситить і потребує тривалого часу, щоб відновитись, коли потрібно взяти на себе.

За вашої низької напруги та струму необхідне лінійне живлення - все, що потрібно.

Гаразд, тому, що я пропоную, це насправді дві петлі: поточна петля над напругою. Це означає, що у вас є поточна команда (яка буде обмеженням), а потім команда напруги. Вихід до ЦАП макс. (Напруга команди / вихідний цикл). Тож, поки обмеження струму не досягнуто, струмовий цикл насичується і не заважає. Єдине, що вам потрібно зробити - це виміряти напругу та струм, що є досить базовим матеріалом.

Відповідно до схеми, ви нічого не сказали про вимоги напруги / струму. Тому, можливо, найпростіший спосіб - це послідовник випромінювача для посилення потужності ЦАП і дуже невеликий резистор струму для вимірювання струму.

Залежно від вашої програми та наявних цифрових компонентів, я можу запропонувати сигма-дельта-АЦП для вимірювання струму. Деякі з них дуже вбудовані в PGA, тож ви зможете дуже добре налаштувати систему.

Отже схематично нижче. U3 - ваш мікроконтролер. У певному сенсі вся система схожа на відповідь однієї з іншої, але поточний цикл повинен бути простішим у налаштуванні, але матиме меншу пропускну здатність.

Вибачте, інструментальний підсилювач INST; також забув резистор на базі, але ви його отримаєте.

^{імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab}

Ще кілька слів про поведінку системи. Якщо все зроблено правильно, струмовий цикл почне з нуля і повільно підніме напругу до команди напруги. Але якщо система нормально працює в режимі CC, є деякі особливі випадки. Якщо навантаження раптово відключиться, потім знову підключиться, деякий час воно може перебувати під струмом, що перевищує межу. Тому може бути важливим виявити відключене навантаження та скинути поточний цикл PID

- залежно від специфікацій системи, інакше я б не використовував ЦАП, а швидше 10-бітний ШІМ (1024)

- Я вибрав би <= 0,1% Vref і вибрав лінійну високу сторону CC та CV

Цикл CC перевернуто поспішною схемою (вибачте)

виберіть k = 0 до 1 для CC = x до max

Після багато іншого пошуку я знайшов ще одну схему з eevblog, яку я вважав, що хотів би додати до списку, тому що це цікаво. Замість використання діодів у такій, як "max" конфігурація, він використовує MOSFET і діод для переходу з CV в CC.

^{імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab}