프로그래밍 가능한 전원 공급 장치 설계 : 가변 부하 및 전압 안정성 문제
요약 : DAC에서 나오는 출력 전압을 안정화 / 조절하고이를 부하 구동에 사용하려면 어떻게해야합니까?
오랜 웹 검색 자 / 루커, 첫 포스터.
저는 업무용 자동 테스트 스테이션을 설계 해 왔고, 업무 밖에서 많은 시간을 보내는 일종의 애완 동물 프로젝트가되었습니다. 취미와 일이 섞일 때 그런 일이 생기는 것 같아요. 많은 것을 배우지 만 분명히 배울 것이 많습니다.
요점은 일련의 회귀 테스트를 통해 제품 중 하나를 실행하는 것입니다. 요구 사항 중 하나는 조정 가능한 (프로그래밍 가능한) 전력입니다. 유일한 것은 n 개의 유닛 (현재 8 개)을 동시에 테스트하도록 설계 한 것입니다. 따라서 각각에 대해 프로그래밍 가능한 공급 장치를 구입하는 것은 공간 제약은 말할 것도없고 의문의 여지가 없습니다. 이를 위해 나는 하나의 메인 제어 보드를 갖도록 시스템을 설계했다.이 보드는 보드가 말한 상태를 기억하는 데 필요한 하드웨어 (DAC, 래치 등)를 포함하는 이론적으로 무제한의 "카드"에 명령을 내릴 수있다. 전력 레벨, ADC 레벨, 입력 등과 관련하여 ...
저는 트랜지스터로 만든 고전압 8 비트 DAC로 프로그래밍 가능한 전력 섹션을 처리하고 있습니다. 이것은 0에서 90VDC 사이에있을 수 있습니다. 일반적으로 12-24V. 이 부분은 놀랍도록 잘 작동하며 ~ 100mV 단계에서 매우 정확합니다. 이 게시물 하단의 시뮬레이션 링크를 확인하십시오. 저항 분배기는 트랜지스터를 포화 상태로 유지하면서 트랜지스터의 최대 Vgs 정격을 초과하는 것을 방지하기위한 것입니다.
여기서 유일한 문제는 실제로 그 전압을 사용하여 부하를 구동하는 것입니다. 이것은 저항 네트워크이기 때문에 임피던스 변화에 완전히 민감합니다. 지금까지 찾은 최고의 솔루션은 이중 sziklai 쌍 (게시물 하단의 시뮬레이션)을 사용하는 것입니다. 이것은 합리적으로 잘 작동하고 부하를 유발하지만 몇 가지 문제가 있습니다.
- 작은 전류는 쌍을 비활성화하고 출력 전압 스파이크를 최대로 만듭니다. 테스트중인 장치는 0.5mA에서 500mA 사이의 어디에서나 사용할 수 있습니다. 트랜지스터가 켜져 있는지 확인하기 위해 저항 (다음 이미지의 R1)을 추가해야했습니다.
- 출력 전압이 매우 불안정합니다. 수십 밀리 암페어 만 끌어 올 때 좋지만 전류 소비가 최대 300-500mA로 점프하면 출력 전압이 때때로 2 볼트까지 떨어질 수 있습니다.
피드백을 사용하여 전압을 지속적으로 조정하여이 문제를 처리 할 수 있지만 (설정된 전압을 다시 읽을 수있는 라인이 있음) 속임수없이이 작업을 수행 할 수있는 방법을 정말로 찾고 싶습니다.
제어용 디지털 포트가있는 LM317T 레귤레이터, 프로그래밍 가능한 벅과 같은 다른 방법을 시도해 보았지만 전류 소모량과 전압 수준에서 모두 작동하는 장치 조합을 찾을 수 없습니다.
그래서, 길고 바람이 많이 통하는 모든 것들을 방해하고, 여기에서 전압을 안정화하는 방법이 있습니까? 아니면이 디자인으로 점심을 먹으러 나가고 있습니까?
Falstad 시뮬레이션 :
DAC
Sziklai 쌍
답변
나는 op-amp 구성을 다시 방문했고 훌륭하게 작동합니다! 나는 여전히 고전류에서 약 300mV의 전압 강하를 얻지 만 이것은 내가하는 일에 허용되는 것 이상입니다. 참여 해주신 모든 분들께 감사드립니다. 건배,