Konvertieren einer 5-Volt-gesteuerten Stromquelle in 3,3-V-kompatible

Ich möchte eine relativ einfache spannungsgesteuerte Stromquelle mit einem 3,3-V-Mikrocontroller erstellen. Ich habe DIESE Schaltung gefunden und es scheint das zu sein, was ich brauche. Das Problem ist, dass es für 0 bis 5 V ausgelegt ist.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Also hier sind meine Fragen und meine bisherigen Recherchen:

Frage 1) Gibt es Ihrer Meinung nach eine einfachere Lösung (weniger Teile, aktualisierte Teile usw.)?

Forschung 1) Ich kann mit einer Ein-Chip-Lösung gehen, so etwas wie LT3092 . Aber kann dieser Chip von einem Mikrocontroller gesteuert werden?

Frage 2) Was sollte ich im Schaltplan ändern, um 3,3 V zu erreichen?

Forschung 2) In der Originalschaltung ergeben 0 V 0 A und 5 V 100 mA. Wenn ich also an diesem Schema nichts ändere, ergeben 3,3 V etwa 66 mA. Ich denke, es hat mit dem Pulldown-Widerstand am ersten Eingang zu tun, der einen Spannungsteiler bildet?

Frage 3) Was sollte geändert werden, wenn der erforderliche Maximalstrom 200 mA beträgt?

Forschung 3) Es wird wahrscheinlich der Innenwiderstand des PFET am Ausgang sein, der den Strom begrenzt, oder? Benötige ich dann mehr Spannung an seinem Eingang oder sollte ich ihn durch einen anderen PFET ersetzen?

Ich stelle diese Fragen, um zu erfahren, wie die ursprüngliche Schaltung funktioniert, zB:

  • Welche Rolle spielen diese 100pF-Kondensatoren?
  • Warum sind die Rückkopplungswiderstände 10k?
1. ja; 2. verwende die Lösung aus 1.; 3. nichts, 1. löst das schon.
Aber im Ernst, wenn ein Eingang mit "0–5 V" gekennzeichnet ist, dann funktioniert ganz offensichtlich auch "0–3,3 V", da es sich um ein Teilintervall davon handelt.
Ich persönlich weigere mich auch, Schaltpläne zu kommentieren, die Sie irgendwo gefunden haben – wenn Sie eine konkrete Frage zur Funktionsweise haben, dann stellen Sie diese basierend auf Ihrem Verständnis der Schaltung. Aber ich denke nicht, dass es fair ist, von uns zu erwarten, dass wir die (ziemlich komplexe) Schaltung eines anderen erklären UND verbessern. Ihre dritte Frage ist jedoch ziemlich nah dran, eine gute Frage zu sein! Ich denke, wenn Sie etwas fragen würden wie "ist der Ausgangs-MOSFET das einzige, was den Ausgangsstrom begrenzt", dann hätten wir eine gute Frage, aber so bin ich mir wirklich nicht sicher, wo ich anfangen soll :)
@MarcusMüller lol deine Kommentare haben mir den Tag versüßt. Ich habe meine Frage mit weiteren Details aktualisiert ... lohnt es sich, sie jetzt zu beantworten?
Können Sie dem Schaltplan Bezeichner hinzufügen? Die Verhältnisse der Werte von R1, R2 und R5 bestimmen den Ausgangsstrombereich dieser Schaltung. Jetzt müssen Sie nur noch herausfinden, welche Widerstände ich als R1, R2 und R5 bezeichnet habe. Wenn Sie einen Schaltplan mit Bezeichnern bereitgestellt hätten, hätte ich Ihre Wahl verwendet.
@ThePhoton Klar, das habe ich gerade gemacht!

Antworten (2)

Andere haben über alternative Schaltungen geantwortet. Ich werde die Teile zum Ändern dieses Designs beantworten.

Was sollte ich im Schaltplan ändern, um 3,3 V zu erreichen?

Was sollte geändert werden, wenn der erforderliche Maximalstrom 200 mA beträgt?

Das Verhältnis von Ausgangsstrom zu Eingangsspannung ist R4 / (R5 * R8).

Beiseite: Warum sind R5 und R8 als 1%-Typen angegeben, R4 jedoch nicht? Es sieht aus wie ein Versehen des ursprünglichen Designers (oder vielleicht dachte er, dass 4,99 kOhm in niedrigeren Toleranzen nicht verfügbar sind).

Sie können also jeden dieser Widerstände anpassen, um die Skalierung zu ändern, um einen 200-mA-Ausgang mit einem 3,3-V-Eingang zu erreichen. Es ist wahrscheinlich am einfachsten, R5 zu reduzieren, da dies am wenigsten zu einer Sättigung des Stromkreises führt, wo dies zuvor nicht der Fall war. Möglicherweise müssen Sie jedoch aufgrund der verfügbaren Standardwiderstandswerte auch die anderen Widerstände leicht anpassen, um genau den gewünschten Bereich zu erhalten.

Sie sollten auch überprüfen, ob der Ausgangs-MOSFET und sein Kühlkörper in der Lage sind, den höheren thermischen Bedarf zu bewältigen, wenn 200 mA in die minimal mögliche Ausgangslast (ein Kurzschluss) getrieben werden. Möglicherweise ist ein größerer Kühlkörper oder ein stärkerer FET erforderlich.

Bearbeiten: Eine sehr kurze Lektüre des IRFD9024-Datenblatts besagt, dass es mit ausreichendem Kühlkörper bis zu 1 W verwendbar ist. In dieser Schaltung würden 200 mA in eine Kurzschlusslast erfordern, dass der Ausgangs-FET 1,6 W verbrennt. Eine Erhöhung von R8 könnte dies auf Kosten einer Verringerung der Ausgangs-Compliance-Spannung leicht verringern, aber Sie möchten immer noch einen gewissen Spielraum in der Thermik haben Leistungsfähigkeit des Ausgabegerätes. Sie werden also einen neuen FET für das Design mit höherem Strom benötigen.

Forschung 1) Ich kann mit einer Ein-Chip-Lösung gehen, so etwas wie LT3092. Aber kann dieser Chip von einem Mikrocontroller gesteuert werden? <<<

Warum versuchen Sie es nicht mit LTC3623?

LTC3623 Programmierbare 5-A-Stromquelle

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Oder wenn man bedenkt, dass Sie einen Mikrocontroller verwenden werden, wäre es vielleicht sinnvoll, einen Schritt zurückzutreten und das Konzept zu überdenken. Sie könnten einen High-Side-Strommessverstärker wie den TSC101 erhalten. Bringen Sie es zum A / D-Wandler des Mikrocontrollers.

TSC101

Jetzt brauchen Sie nur noch ein High-Side-Power-Ding, das von der PWM Ihres Mikrocontrollers gespeist wird.

Das ist zu komplex für mein Design, ich brauche es als DIL oder QFP, damit ich es löten kann
Konvertieren einer 5-Volt-gesteuerten Stromquelle in 3,3-V-kompatible
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