Konstantstromquelle mit Festspannungsregler

Ich war gerade dabei, einen 2-W-Laserdiodentreiber zu bauen, und nach einigem Debuggen stellte ich fest, dass ich einen 3,3-V-Konstantspannungs-LM1086-Chip anstelle eines einstellbaren Spannungsreglers hatte. Ich wollte eine Konstantstromquelle bauen, die bis 1000mA einstellbar ist. Die folgende Schaltung repliziert, was ich auf der Bank mit einem LM1086 zur Regulierung zusammengestellt habe. Ignorieren Sie den LM317, ich hatte keinen TI LM1086-Chip zum Einfügen in die Simulation.

Meine falsche Chipauswahl hat mich gefragt, ob Sie einen festen Regler verwenden können, um eine Konstantstromquelle zu erstellen, oder benötigen Sie einen einstellbaren?

LM317 Schaltungssimulation

Nebenbei bemerkt, ist dieser Ansatz im Allgemeinen eine gute Methode zum Ansteuern einer 2-W-Laserdiode oder gibt es bessere Schaltungsarchitekturen?

Antworten (3)

Je nach Regler kann man zwar auch einen Festregler als Stromquelle verwenden. Der einzige Nachteil ist, dass der Spannungsabfall über dem Shunt-Widerstand (R2 in Ihrem Schaltplan) höher ist.

Dieser LM1086 sieht für mich geeignet aus, fällt aber über R2 um 3,3 V (die eingestellte Spannung des Reglers) ab. Variable Regler geben normalerweise eine kleinere Spannung aus, wenn der ADJ-Pin geerdet ist (wie 1,25 V für den LM317) und lassen daher auch weniger Spannung über R2 fallen.

Je nachdem, wie viel Spannung der Laser benötigt, müssen Sie also möglicherweise die 10-V-Versorgungsspannung erhöhen. Bei einer 10-V-Versorgung sollte dies funktionieren , wenn die Spannung des Lasers weniger als 10 V - 1,3 (Dropout-Spannung) - 3,3 V = 5,4 V beträgt. R2 müsste 3,3 V / 1 A = 3,3 Ohm betragen, nicht dass es 3,3 W abführen würde, verwenden Sie also einen 5-W-Widerstand !!!. Auch der LM1086 benötigt einen geeigneten Kühlkörper.

Die Laserdiode benötigt für den Betrieb irgendwo zwischen 1,9 und 2,3 VDC, daher sollte es einfach sein, genügend Headroom auf der Eingangsseite bereitzustellen. Was ich aus Ihrem Kommentar mitnehme, ist, dass der einzige Unterschied zwischen der festen und der einstellbaren Version des Reglers die interne Spannungsreferenz ist?
Der LM317 hat auch einen niedrigen Ruhestrom (als Adj-Pin-Strom bezeichnet) von 100 uA, der nahezu unabhängig vom Laststrom ist, wodurch er im einstellbaren Setup besser funktioniert als alte Spannungsregler wie die 80xx-Serie.
der einzige Unterschied ... ist die interne Spannungsreferenz? Intern im Chip verwenden alle 1,25 V als Referenz (es ist die Silizium-Bandlückenspannung). Die festen Regler haben einen zusätzlichen Spannungsteiler , um die Rückkopplungsspannung so zu teilen, dass die Ausgangsspannung höher wird.
@Bimpelrekkie Ich habe mir gerade das Funktionsblockdiagramm angesehen und verstehe es etwas besser. Ich glaube, ich habe mich falsch ausgedrückt, da ich meinte, dass der ADJ- und der GND-Pin in beiden denselben Zweck erfüllen, aber wie Sie sagten, hat einer einen internen Spannungsteiler, um eine höhere Ausgabe als 1,25 V sicherzustellen. Der eigentliche Regelungsteil des Chips ist also genau derselbe, er ändert letztendlich nur Ihre Rückkopplungsspannung und den Spannungsabfall über Ihrem Strombegrenzungswiderstand.
Ja, das ist richtig.

Ja.

Bedenken Sie, dass, wenn die Ausgangsspannung des Reglers V ist und einen Widerstand R speist, der Ausgangsstrom V/R sein muss. Da es sich jedoch um einen linearen Regler handelt, ist der Eingangsstrom Iout + Iq (Ruhestrom, aus dem Datenblatt), und jede überschüssige Spannung wird am Regler abfallen. Wenn Sie also die Laserdiode zwischen die Spannungsquelle und den Vin des Reglers legen, sieht sie einen konstanten Strom.

Wenn Sie sich schlau fühlen, würden Sie auch erkennen, dass die Spannungsquelle und die Laserdiode in Reihe geschaltet sind und dass Schaltungselemente in Reihe geschaltet werden können, ohne das Verhalten der Schaltung zu ändern, was bedeutet, dass Sie die Laserdiode an die GND des Reglers und anschließen können jetzt sieht die Schaltung der LM317-Version verdächtig ähnlich.

Das liegt daran, dass der LM317 insgeheim nur ein 1,25-V-Linearregler ist.

Da es fest ist, müssen Sie die Diode auf die andere Seite des Reglers verschieben oder kann sie immer noch dort bleiben, wo sie nach dem Stromeinstellungswiderstand angeschlossen ist?
Der Strom ist am Ein- oder Ausgang des Reglers nicht unterschiedlich, es spielt also eigentlich keine Rolle, wo sich die Laserdiode befindet. Ich würde es so lassen, wie es in Ihrem Schaltplan gezeichnet ist.

Bewegen Sie R2 zum Eingang des Reglers - Verbinden Sie Pin2 mit gnd.Pin 3-Ausgang zur Last. Sie haben eine einfache und zuverlässige strombegrenzte Konstantspannungsquelle. Stellen Sie die Strombegrenzung durch den Wert von R2 ein. Funktioniert wirklich gut.

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