Konstant geregelte Stromquelle

Hier ist eine Anwendungsnotizschaltung , die nützlich sein kann. Der Power-Monitor-Chip ist kostengünstiger als ein analoger Multiplikator und ermöglicht die Erdung der Last, was in vielen Anwendungen ein großer Vorteil ist.

Wie es in der App Note heißt, lässt sich die Schaltung leicht skalieren und die einfache lineare Ausgangsstufe könnte durch einen SMPS-Block ersetzt werden.

Die Schaltung regelt die Last parallel zum Teiler, so dass sie bei hohen Lastwiderständen etwas abfällt, aber selbst bei 100 mW Ausgangspegel noch nicht zu schäbig ist.

Ihre Schaltung sieht konzeptionell in Ordnung aus. Zu den Bedenken gehören der Eingangsspannungsbereich des Instrumentenverstärkers und seine Gleichtaktunterdrückung. Stabilität verursacht in vielen dieser Schaltungen am ehesten Kopfschmerzen.

Eine Möglichkeit wäre die Verwendung von Dioden, da sie logarithmische Eigenschaften haben.

Das wissen wir auch$P=V^2/R$, und wir wissen auch, dass R konstant sein wird (nur ein Widerstand, richtig?), dann können wir unseren Ausdruck entlang dieser Linien normalisieren,$R=1Ω$.

Das bedeutet, dass wir mit diesem Ausdruck weiter gehen können:

Okay, wir können dazwischen gehen$e^x$Und$\ln(x)$mit Dioden, Widerständen und Operationsverstärkern. Ich möchte diese Antwort kurz und prägnant halten. Anstatt also darauf einzugehen, wie alles funktioniert, zeige ich Ihnen das Endergebnis mit Spannungen, und Sie werden hoffentlich sehen können, wie und warum alles funktioniert.

Hier ist der Link für den Fall, dass Sie herumspielen wollen, sagen wir ... ändern Sie die Zahl 3. Scrollen Sie einfach mit der Maustaste, wenn sie sich über der Zahl befindet, oder gehen Sie auf die rechte Seite und ändern Sie den roten "Voltage" -Schieberegler.

Das Problem bei diesem Aufbau ist die Tatsache, dass die Dioden angepasst werden müssen. Nun, Sie können immer etwas mit einigen Widerständen kompensieren. Es ist also nicht unmöglich , aber es kann rein im analogen Bereich durchgeführt werden.

Es ist sicherlich möglich, eine konstante Stromquelle zu entwerfen, und der von Ihnen gepostete Schaltplan ist ein Ansatz, der beispielsweise hier diskutiert wird

Ich sehe in den Kommentaren, dass Sie > 100 Hz Bandbreite benötigen. Abhängig von der Art der Last und dem Bereich der Ausgangsleistung, falls einstellbar, haben Sie möglicherweise einige Schwierigkeiten, die Schleife zu stabilisieren. Wenn die Last beispielsweise ohmsch ist, gibt es eine stark nichtlineare Übertragungsfunktion von der Ausgangsspannung (oder Strom) zur abgetasteten Variablen – dh der Ausgangsleistung. Das bedeutet, dass die Schleifenverstärkung je nach Arbeitspunkt variiert. Das Problem ist jedoch nicht unlösbar, insbesondere wenn Sie eine gut charakterisierte Last haben und nicht über einen großen Bereich von Ausgangsleistungen arbeiten müssen.

Eine weitere Option ist die Verwendung einer Energiespeichervorrichtung (dh eines Kondensators oder einer Spule), um diskrete, kontrollierte Energieimpulse mit einer präzisen Rate zu liefern. Dies könnte mit einem Ansatz mit geschalteten Kondensatoren oder geschalteten Induktivitäten erfolgen , aber in beiden Fällen hängt die Genauigkeit davon ab, wie gut diese passiven Elemente sowie die Eingangs- und Ausgangsspannungen gesteuert werden. Akademischer ist diese Art von Lösung.

Es ist sicherlich möglich, eine Konstantstromquelle herzustellen, obwohl dies schwieriger ist als Konstantspannung oder Konstantstrom, insbesondere für analoge Elektronik. Die eigentliche Frage ist, wofür Sie es wollen.

Um heute eine konstante Stromquelle herzustellen, ist es meiner Meinung nach am einfachsten, mit einem Abwärtswandler zu beginnen. Sie haben nichts über das Regulierungsniveau oder die Welligkeit gesagt, also würde ein Pulse-on-Demand-System funktionieren. Der Prozessor misst die Ausgangsspannung, den Ausgangsstrom, multipliziert sie und gibt dann einen Impuls aus, wenn dieser unter der Regelschwelle liegt.

Die Elektronik ist die gleiche wie bei einem normalen Abwärtswandler, mit Ausnahme der Ausgangsstrommessung. Der Rest ist Firmware.

Die von mir entworfene konstante Leistungslast bestand aus einem DC / DC (ich erinnere mich nicht, wahrscheinlich nur einem isolierten, aber es spielt keine Rolle), der einen konstanten Spannungsausgang und dann eine Buck-Stufe hatte, die den Strom des schloss erstes dc/dc. War sehr einfach und viel schneller als 100Hz. Ich würde vermuten, dass es etwa 3 kHz Bandbreite war.

Wenn der Widerstand der Last konstant ist, müssen Sie zur Steuerung der Leistung nur die Spannung über der Last steuern. Es ist eine einfache Aufgabe von LDO.

Bei unbekanntem/nichtlinearem Laststrom sollte darüber gemessen werden. Bei Kenntnis von Strom und Spannung kann die Lastleistung gesteuert werden.

Einer der Vorschläge ist die Verwendung des Multiplikators in der Rückkopplungsschleife: https://www.edn.com/design/analog/4461981/Easy-four-quadrant-multiplier-using-a-quad-op-amp

Der zweite Weg besteht darin, die Impulsamplitude / -breite proportional zu Spannung / Strom zu modulieren. Die Integration über einen Zeitraum ergibt einen zur Leistung proportionalen Wert und kann in einem Regelkreis verwendet werden.