Простой регулируемый стабилизатор тока 0..3А, хочу использовать LDO регулятор Опции

[Rockstein]

Добрый день,
озадачился эффективным и относительно дешевым стабилизатором тока. Планирую использовать в лабораторном стенде для тестирования мощных (лазерных) сетодиодов. Всего около 500 штук. Тоесть после мощного импульсного БП поставить на каждый светодиод по стабилизатору. Задача стоит регулировать ток от 3А до нуля в каждом диоде отдельно. Хочу сделать на базе LDO регулятора, потому что там уже и ОУ и мощный транзистор и температурная защита. Ну и небольшая рассеиваимая мощность если подобрать напряжение импульсного БП чуть выше чем Vf на диоде. К тому же сейчас они не очень дорогие. Смотрю в сторону LT1085 или же MIC29302

Решение с резистором последовательно с выходом сразу отбросил, так как Vref у большинства около 1.2В и при 3А это нужно 3 Ватта только на резисторе. Поэтому хочу ток стимать с шанта и усиливать. При этом замыкая обратную связь в регулятор встоенного ОУ.

Подскажите как лучше сделать эту ОС. Лучше ли шант ставить до регулятора или после? Как на счет стабильности ? У LT1085 Vref относительно Vout, зато у MIC29xxx Vreg относитеьно GND, что намного удобнее.

И все это добро должно управляться через D/A преобразователь и ток должен мониториться, помимо температуры и светового потока.

Сообщение отредактировал Rockstein - Jan 15 2016, 21:59

[Plain]

За 1000 часов поплывёт всё, так что, если этот стенд подразумевается мало-мальским средством измерения, то требуется и соответствующая схемотехника, а именно, минимальные воздействия на эталоны, ну и, простой здравый смысл говорит о том, что 500 фольговых резисторов по 10 долларов каждый, ещё и под нагрузкой, заменяются на один такой без неё и 500 обычных, постоянно калибруемых им, что в совокупности даёт итоговую схему, состоящую из "верхних" источников тока на LM324 и PNP, между коллекторами которых и нагрузками — плавающие датчики тока на обычных резисторах, измерение АЦП напряжения на которых дифференциальное, как и на нагрузке, а к коллекторам же через диоды Шоттки — 501-канальный каскодный коммутатор калибрующего тока на NMOS (один канал, как сказано выше, подключает этот ток к эталону).

Мешок PNP выгоднее взять в изолированных корпусах TO-220FP, чтобы не маяться с прокладками. Поскольку разброс ОУ, PNP и прочего теперь компенсирован, ЦАП тоже могут быть любыми, начиная от простых ШИМ с RC-фильтрами на выходах, при соблюдении прочей соответствующей схемотехники, разумеется.

В качестве калибруемых датчиков температуры — пары чередования "в горячую", т.е. механически оперативно, заменяемых стандартных RTD, измеряемых с опорой на тот же единственный эталон сопротивления.

[Rockstein]

В качестве калибруемых датчиков температуры — пары чередования "в горячую", т.е. механически оперативно, заменяемых стандартных RTD, измеряемых с опорой на тот же единственный эталон сопротивления.

Не могли бы вы дать ссылку на даташит такого коммутатора. Планируем делать модульно. Разбить на 15-20 19дюймовых корпусов по 32 диода в каждый и все это в две высокие 19дюймовые стойки засунуть. Если брать один коммутатор и на него заводить, будет запарка с разъемами и вообще хаос, если где контакт плохой или что еще. А если брать на каждый ящик коммутатор 33 канальный то не рационально.

Давайте подойдем со здравым смыслом. Я попытался первым делом уточнить у заказчика зачем ему высокая точность. Заказчик долго чесал репу, выясняются что особая точность не нужна. Оказывается можно и с дрейфом +/-1% в год на ток и на напряжение. Температуру вообще +/- 2°C. А световой ток вообще 7-8% относительно полной скалы. Думаю отделаться калибратором, который раз в год будут устанавливать вместо испытуемой нагрузки и калибровать. Коэффициенты и оффсет дигитально накладывать через цап и ацп. Кстати, фотодиоды надо бы темперировать. У кремневых дрейф 0.1%/°C и при 50°C перепаде имеем 5%
,
Скажите почему вы считаете, что металоксид пленка поплывет за 1000 часов больше 0.5%. Применяю вот эти
ссылка на даташит и доволен, стоят около доллара и дрейф меньше 0.5%. К тому же шунты можно охлаждать и брать заведомо мощнее.
Все же надеюсь на компромис без коммутаторов.

[Plain]

Растолкуйте нам, для начала, откуда взялись 6 В и 1 кВт, когда практически вчера было:

Планируем делать модульно. Разбить на 15-20 19дюймовых корпусов

И ни для кого не секрет, что 300-ваттных 5-вольтовых блоков питания, может даже уже в комплекте с упомянутыми корпусами,— на каждом углу как грязи.

[Rockstein]

Растолкуйте нам, для начала, откуда взялись 6 В и 1 кВт, когда практически вчера было:
И ни для кого не секрет, что 300-ваттных 5-вольтовых блоков питания, может даже уже в комплекте с упомянутыми корпусами,— на каждом углу как грязи.

Да от жадности. Хотят 40 мест в 4U ящик уместить, вот суммарно и будет 800Ватт. Тут куча проблем с габаритами и с теплоотводом. А 5В мало. По ТЗ макс на диоде от 3В до 6В в зависимости от вида и температуры. Если с запасом на провода и шунты и падения на предложенном вами коммутаторе то нужно 7. Можно конечно в этой куче 5-Вольтных TL431 подкрутить на 7, но нужно кондёры менять тоже. К тому же киловаттный БП занимает на половину меньше чем три 300Вт и дешевле в полтора раза (на вскидку). Хотел бы видеть кучу 7-ми вольтных . Нужно идти на здравые компромиссы.
Один из таких компромиссов взять например 12В БП их тоже как грязи. Как недостаток, дополнительный buck регулятор с 90% эффективности.

Хотелось бы услышать Ваше мнение о самом принципе, когда две ОС. Одна для линейной регулировки тока, другая ОС не дает диссипировать много на линейном ключе и подстраивает шим контроллер. Мне этот принцип пригодится еще для пельтие модулей. Тут одним напряжением не отвертеться.

П.С. Прошу прощения у тов. Герца, тема и правда ушла в офф. Обязательно создам новую

[Plain]

Хотелось бы услышать Ваше мнение о самом принципе, когда две ОС.

Да заурядный, как уже сказали выше, принцип. Вот с его реализацией у Вас получилось не очень-то. Мне же проще показать свой вариант:



R9 и R10, как я говорил ранее,— это просто дорожки по 10 мм длиной. Также, справа пририсован и описанный ранее кусок калибратора.

Подобных взятому, как пример, импульсных монолитных мировой электронпром производит навалом, а на место транзистора мне попался такой кандидат.

[Rockstein]

Да заурядный, как уже сказали выше, принцип. Вот с его реализацией у Вас получилось не очень-то. Мне же проще показать свой вариант:

Спасибо, разбираюсь в Вашем варианте, возник ряд вопросов. Попробую по порядку. Простите, если что-то покажется глупым или слишком много букв.
1. Так как точность выходного напряжения не важна, а важно только чтобы ключ не грелся, Вы заменили ОУ, двумя эм. повторителями на Q3 и Q2. Причем так, что ~0.7В на БЭ переходе двух транзисторов взаимно компенсируются. Просто и сердито. Таким образом на R3 (10k) будет лежать разница (ldo+ - ldo-). В LT8086 Vref ~1В, таким образом ОС в LT8086 выставит такое напряжение ldo+ что на R4(20k) будет спадать ~1В. Так как ток в R3 и R4 почти равен на R4 будет 0,5В. Следовательно и на ключе Q5 будет всегда 0,5В.
2. Теперь самая запарка. Калибровка позволяет скомпенсировать нелинейности функции Iout(Udac), но как часто Вы предлагаете её делать. Ток коллектора Q1 плывет, оффсет ОУ плывет, дорожки R9, R10 плывут (там от 0 до 0,2Вт будет где-то 50К дельтаТ и у меди 4*deltaT). Ток через R9 не такой как через R10. Калибровать нужно чуть-ли не каждую минуту.
3. Не понимаю принцип калибровки. Q6 регулирует поглощение тока около 50мА. Если включить cascode_decd_000 то на R_ref будет где-то 2,5В, что замеряется АЦП и теперь мы знаем этот ток точно. Если включить теперь cascode_decd_001, то образуется делитель тока и от желаемого тока будет отсасываться 50мА. Вы предлагаете именно этот скачек d 1,25мВ детектировать? Мне кажеться я не понимаю Вас до конца. И, кстати, где здесь каскодное включение?
4. Согласен с вами, что мировой электропром завален готовыми микросхемами. Меня смущает то, что силовые ключи уже внутри. Это сразу делает микросхему дороже и теплоотвод сложнее. Решений с наружными ключами в мире не меньше. Конечно, больше деталей, но имхо надежней и дешевле. И при повреждении ключа ремонтируется проще.
5. Если смотреть график, на 240мкс появляется волна на линии тока Id. Это связано с переходным процессом в LT8086?
6. TVS диод не дает подняться напряжению больше 6В, защитит от глюков импульсника. Только что будет если нагрузка в обрыв уйдет, ну тупо вытянут светодиод. 3А потекут через TVS. Надо бы отлавливать такую ситуацию или диод на радиатор.