Jump to content
    

Разработка источника тока на базе step-down как альтернатива LTC3623

Доброго времени суток.

Был собран источник тока на базе LTC3623 рис.1. Параметры: Vin = 14В, Iout = 0.1 ... 5А 2-3%, Vout_max <= 5-6В, сопротивление нагрузки постоянное в пределах 0,1 ... 1 Ом. Изменение тока происходит с периодом 5-10 минут. 

image.png.420c1fc0b7fe0b25b362da3ce89e9f63.png

Рис.1

В связи с отсутствием данной м/с, нужно заменить данный узел на связку step-down + ОС по току (с регулировкой) и выходному напряжению.

Сделал модель рис.2.

image.thumb.png.98504feaef6743182ca6a7ba46b4e062.png

Рис.2

Дальше хочу добавить регулировку тока и здесь возникла небольшая сложность. Мне нужно изменять коэффициент усиления X8.

Нашел схему на JFET

image.png.16d3e2540b0a5cc6a19704bd65edf95e.png

Рис.3

но здесь очень маленький диапазон входного сигнала 50-100 мВ и как мне показалось большие искажения при регулировки, возможно еще будут и не сильно большая стабильность повторяемости данной схемы.

Вопрос собственно в том как добавить к схеме Рис.2 управление током с управляющим напряжением в пределах 0...2В?

Модель прикрепил.

Также крайне желательно использовать для схемы однополярное питание +3,3В, +14В.

 

Расчет замены LTC3623 .cir

Share this post


Link to post
Share on other sites

21 minutes ago, Точка Опоры said:

Рассмотрите вариант не с изменением усиления, а с изменением "уставки".

Да. Тоже хотел сказать, что когда мне нужно крутить контроллер "нештатно", я просто не использую внутренний усилитель ошибки, а делаю нормальный усилитель на отдельном ОУ, где сравнивается выходное напряжение (в вашем случае ток) с задающим. Выход же усилителя подаю на ту ногу контроллера, что у вас зовётся СМР (а у LT например обычно VC) - это выход внутреннего усилителя ошибки, он же вход компаратора ШИМ. Вход FB сажаю либо на землю, либо на нужное напряжение (сейчас производителя любят понавешать на этот вход ещё кучу примочек, читайте даташит). 

Нужно только выбрать контроллер, у которого а) есть такой вывод, б) он позволяет к нему подключаться - обычно во всех current mode контроллерах\конвертерах  (которых нынче большинство) используется т.н. transconductance усилитель , который не возражает. Ну например серию TI TPS54xxx я успешно использовал. Для симуляции же обычно выбираю что-нибудь из LT  - у них моlели очень быстрые в LTSPICE.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Если всё медленное, то годится любой контроллер или монолитный преобразователь со штатной цепью коррекции и со входом усилителя обратной связи, и к этому входу подключить внешний ОУ по схеме вольтодобавки, т.е. интегратором — на инвертирующий вход подать уставку, например, с ШИМ ЦАП микроконтроллера, т.е. делителем, на неинвертирующий — сигнал с датчика тока, т.е. для этого сигнала коэффициент усиления этого довеска единица и задержка минимальна. Для 2% 100 мА 50 мОм требуемая погрешность 30 мкВ, следовательно, ОУ должен быть автообнуляемым.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Спасибо за развернутый ответ, ОУ с вольтодобавкой (как я понял она же и "уставка") - пробую двигаться в этом направлении.

схема получилась такая

image.thumb.png.e769e36e12917776da2d305ea4e5c1fa.png

Пытаюсь для ASET 0...2В получить диапазон тока 0,1 ... 5А. По модели получается только диапазон 0,1...0,4А. МОжет что то не так понял?

 

.... transconductance усилитель , который не возражает .... -  интересное решение, буду знать. Попробую по вашему совету смоделировать в LTSPICE (тоже нацелился на TPS54...).

Изначально я попытался сделать все на одном ОУ - он же датчик тока, добавив уставку на один из входов ОУ, но ничего путного не получилось и возникла идея просто изменять коэффициент усиления при помощи полевика, однако с вольтодобавкой выглядит как-то попроще.

Расчет замены LTC3623 v.2 .cir

Share this post


Link to post
Share on other sites

20 минут назад, dlsh сказал:

Может что то не так понял?

Не так. В схеме единственный ОУ, на котором сделан интегратор, т.е. между выходом и инвертирующим входом конденсатор и больше ничего, и на этот вход подаёте уставку через делитель: R1/R2 = 2 В / (50 мОм · 5 А) – 1 = 7, постоянное напряжение или ШИМ, без разницы, поскольку конденсатор уже в наличии, а на неинвертирующий вход подключаете к 50 мОм.

Share this post


Link to post
Share on other sites

В 12.12.2023 в 09:47, Yuri7751 сказал:

....

Нужно только выбрать контроллер, у которого а) есть такой вывод, б) он позволяет к нему подключаться - обычно во всех current mode контроллерах\конвертерах  (которых нынче большинство) используется т.н. transconductance усилитель , который не возражает. Ну например серию TI TPS54xxx я успешно использовал. Для симуляции же обычно выбираю что-нибудь из LT  - у них моlели очень быстрые в LTSPICE.

В LTSPICE нарисовал схему для LT8638 управлением по Vc (output transconductance amplifier).... LTSPICE - не может смоделировать данное решение, хотя если использовать стандартный вход FB то все симулируется в приемлемое время.

Расчет замены LTC3623.asc

Share this post


Link to post
Share on other sites

On 12/12/2023 at 2:45 PM, dlsh said:

В LTSPICE нарисовал схему для LT8638 управлением по Vc (output transconductance amplifier).... LTSPICE - не может смоделировать данное решение, хотя если использовать стандартный вход FB то все симулируется в приемлемое время.

Расчет замены LTC3623.asc 4.59 kB · 0 downloads

Вы похоже что-то не так соединили.
В симуляции на выходе генератора LT8638 генерация присутствует.

Share this post


Link to post
Share on other sites

13 hours ago, dlsh said:

 LTSPICE - не может смоделировать данное решение

Ну не знаю. У меня тоже всё симулируется. Только прикрутить измерение тока и усилитель ошибки. Что касается количества ОУ...когда много лет назад мне сказали, что LM324 при наши объемах стоит 4 цента, я перестал их считать 😁

LT8638S open loop.asc

Share this post


Link to post
Share on other sites

В 12.12.2023 в 17:26, ChristinaChadzynski сказал:

А что мешает регулировать потенциометром? Интеграция с МК какая-то?

Да, нужно управлять током посредством МК.ЦАП.

В 13.12.2023 в 04:28, Yuri7751 сказал:

Ну не знаю. У меня тоже всё симулируется.

LT8638S open loop.asc - просимулировалась, но для 1 мс времени симуляции, думала секунд 30.

Share this post


Link to post
Share on other sites

В общем все случилось. Достаточно было поменять коэффициенты усиления для ОУ датчика тока и ОУ отвечающего за уставку.

Share this post


Link to post
Share on other sites

21 час назад, Plain сказал:

единственный ОУ, на котором сделан интегратор ... постоянное напряжение или ШИМ, без разницы, поскольку конденсатор уже в наличии

bad-740.thumb.gif.78e2c9e28bf5d0a2016e4fa0c39bc313.gif

Share this post


Link to post
Share on other sites

В 13.12.2023 в 11:21, ChristinaChadzynski сказал:

А можно подробнее?

Мой вариант с окончательными параметрами схемы - Расчет замены LTC3623 v.3 .cir

В 12.12.2023 в 14:41, Plain сказал:

Не так. В схеме единственный ОУ....

Не увидел ваш комментарий и добавил еще один ОУ.

В 13.12.2023 в 13:07, Plain сказал:

....

Да, согласен. Так проще и красивее. Сейчас попробую этот вариант промоделировать.

Расчет замены LTC3623 v.3 .cir

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

×
×
  • Create New...