Entwerfen einer 1-A-Stromquelle mit High-Side-Stromerfassung

Ich möchte eine 1A-Stromquelle auf einer Leiterplatte entwerfen. Ich habe ein paar MAX9611-Chips herumliegen. In ihrem Datenblatt heißt es, dass es als Einschaltstrombegrenzer und Stromquelle (in einem System mit geschlossenem Regelkreis) konfiguriert werden kann. Das Problem ist, dass das Datenblatt kein Anwendungsbeispiel für eine Stromquelle enthält. Das einzige was da ist:

MAX9611 EINSCHALTSTROMBEGRENZER

Die Beziehung für I_limitist gegeben (Korrektur, wie Neil_UK darauf hingewiesen hat):

ICH L ICH M ICH T = v C C × R 3 ( R 3 + R 4 ) ( 2.5 × R S E N S E )

Ich weiß, dass eine einfache Stromquelle durch einen p-Kanal-MOSFET aufgebaut werden kann:

p-Kanal-MOSFET-Stromquelle

Es gelingt mir nicht, diese beiden Konzepte miteinander in Beziehung zu setzen. Ist das, was ich erreichen möchte, überhaupt möglich? Wenn ja, kann ich ein paar Hinweise bekommen? Wenn nicht, teilen Sie mir bitte eine Alternative mit.

Antworten (2)

Ihre Gleichung für die Strombegrenzung ist falsch. Laut Maxim-Datenblatt lautet der Ausdruck in Klammern (R4+R3), nicht (R2+R3). Das mag Sie verwirren oder auch nicht, da R2 eng mit dem PFET verbunden ist.

Mit dem richtigen Ausdruck können wir sehen, dass die Schaltung den Abfall über Rsense so steuert, dass er proportional (gleich 0,4x) zu einer Referenzspannung an R3, der Vset-Spannung, ist.

Der Grund dafür, dass es sich eher um einen „Einschaltstrombegrenzer“ als um eine „Stromquelle“ handelt, liegt darin, dass die Referenzspannung und damit der Ausgangsstrom von VBAT abhängt, das in den meisten Anwendungen variieren kann, möglicherweise über einen Bereich von 2:1 , nicht genau genug für die Vorstellung der meisten Menschen von einer "Stromquelle", aber gut genug, um den Stromeinschaltstrom zu begrenzen.

Sie können eine Stromquelle im Closed-Loop-Modus implementieren, da dort ein ADC enthalten ist (da ist ein ADC enthalten !!!), um zu messen, was Sie haben, und ihn anzupassen.

Wie genau benötigen Sie Ihre Stromquelle? Die Spannung am SET-Pin muss bekannt sein (entweder durch Messung oder durch einfaches Einstellen), um besser als diese Genauigkeit zu sein, damit Fehler in Rsense, dem 2,5-fachen Verstärkungsfaktor und Verstärker-Offsets das Genauigkeitsbudget beeinträchtigen können . Ich habe das Datenblatt noch nicht ausführlich genug gelesen, um zu sehen, welche Genauigkeit zu erwarten wäre, selbst wenn vSET genau bekannt wäre. Vielleicht summieren sie sich zu einer großen Zahl, vielleicht ist es deshalb eher ein Einschaltstrombegrenzer als eine Stromquelle? Ich bin ein wenig beunruhigt darüber, dass beim Ablesen der SET-Spannung der typische Fehler mit 0,2% und der maximale Fehler mit 5% angegeben werden !!!

Oder, anstatt die Schleife durch den ADC zu schließen, verwenden Sie einfach eine Präzisionsspannungsreferenz, um eine feste Spannung an den SET- Pin zu liefern, anstelle eines Teilers, der von der ungenauen Versorgungsspannung abhängt.
Danke für die Erklärung. Ich weiß immer noch nicht, was ich in dem Schema oben ändern soll. Kannst du bitte Erklären?
Das Datenblatt lässt jegliche Erwähnung der ADC-Referenz aus, was darauf hindeutet, dass es eine eigene interne Referenz hat. Man hätte gedacht, dass diese Referenz entweder herausgeführt oder noch besser intern auf den SET-Pin gemuxt werden könnte? Da fehlt es Maxim an Vorstellungskraft.
Es hängt davon ab, wie genau die aktuelle Quelle sein soll. Sie müssen nicht unbedingt etwas am Schaltplan ändern, Sie müssen nur verstehen, wie man ihn benutzt. Verwenden Sie entweder den ADC, um die Spannung zu lesen, die zufällig am SET-Pin anliegt. Oder wie dim vorschlägt, treiben Sie den SET-Pin mit einer Spannung an, die für Ihre Anwendung ausreichend genau ist. In beiden Fällen beträgt Ihr Ausgangsstrom Vset/(2,5*Rsense)
Danke, ich habe gerade herausgefunden, dass die neue Version des Datenblatts den Fehler in der Gleichung korrigiert hat ... das Problem lag im alten Datenblatt! Ich werde es in meiner Frage korrigieren.

Ich glaube du missverstehst die Schaltung. Wenn Sie die Komponenten auf die von der Gleichung implizierten Werte einstellen, wird der Laststrom auf den angegebenen Wert begrenzt. Solange der Lastwiderstand niedrig genug und die Eingangsspannung hoch genug ist, um den Strom zu ziehen, ist alles in Ordnung. Ignorieren Sie die Datenschnittstelle, es sei denn, Sie möchten den 9611 verwenden, um eine digitale Strommessung für ein Display zu erzeugen.

R3 und R4 können im Prinzip durch ein Poti zum einfachen Einstellen des Strompegels ersetzt werden, aber die Spannung an der Spitze von R3 muss für einen stabilen Betrieb von einer geregelten Spannung geliefert werden. Obwohl Vcc als "2,7 bis 5,5 Volt" gekennzeichnet ist, gibt dies nur an, dass der Chip möglicherweise nicht funktioniert, wenn Sie mehr oder weniger verwenden. Lässt man ihn wandern, wandert auch der Strom.

Auf derselben Seite des Datenblatts, von der Sie Ihre Gleichung erhalten haben, wird erklärt, wie der 9611 und der FET zusammen eine Stromquelle bilden. Die Leistung des 9611 steigt mit steigendem Strom. Da eine Erhöhung dieser Spannung die Gate/Source-Spannung verringert und die Transkonduktanz des FET verringert, bildet die Kombination eine Gegenkopplungsschleife, die (sofern Schleifendynamik und Stabilität dies zulassen) den Ausgangsstrom stabilisiert. Das Ergebnis ist eine Stromquelle. Ihr einfaches Stromquellenbeispiel trifft nicht zu, da die Gate-Spannung über R2 und R1 aktiv gesteuert wird.

Sie müssen also nichts "ändern". Verwenden Sie einfach das Datenblatt und das Datenblatt Ihres gewünschten FET, um den Gate-Antrieb richtig zu machen. Finden Sie die Werte von R1 bis R4, die Ihnen 1 Ampere geben.

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