请教：如何实现“输出电压4V~6V可调，误差≤1mV，电流1A”

bhwyg · 发表于 2020-7-8 09:10:59

本帖最后由 bhwyg 于 2020-7-8 12:35 编辑

研发人员水平有限，只能定好方案再让他们做了。
工作温度范围：25℃±5℃（恒温车间用）。
当前需求是：输出电压4.5V~5.5V，误差小于5mV，输出电流100mA。负载会出现短路情况，不能有短路就烧板子，即使允许烧也尽量降低成本，比如只烧个保险丝，出问题时换个保险丝就行了。
----------------------
希望能做到：输出电压4V~6V可调，误差≤1mV，输出电流1A，有短路（过流）保护。调压优先通过MCU控制。
---------------------
添加说明：
希望能做到的是最好的情况，如果比较难，不低于当前需求也行的。
现在的方法是每天开机接个万用表，手动调。

ZY_Hong · 发表于 2020-7-8 09:25:09

这个要求有点高，4V以上输出，误差≤1mV，0.025%误差，高精度的电压基准源也不过如此，还要考虑温漂。输出电流还要求这么大

yukang1744 · 发表于 2020-7-8 09:28:07

精度很高

leiyitan · 发表于 2020-7-8 09:39:32

本帖最后由 leiyitan 于 2020-7-8 09:40 编辑

我也感觉研发水平有限....
想问一下楼主，这是做的什么应用，仪器仪表么？

dykwai1 · 发表于 2020-7-8 09:53:53

常用的LDO 1117 的稳定度也就0.2%左右，电压基准REF4132是0.05%
这精度，还这么大电流
可以试试找个温漂小的基准，反馈控制一个功率管子或运放，然后再拿高精度仪器整体校准一下

nokia007 · 发表于 2020-7-8 09:54:02

楼主的需求比原始需求难度拔高了几个数量级

secreteer · 发表于 2020-7-8 09:58:46

这么大电流，电源文波小于1mV都很难实现

erxun · 发表于 2020-7-8 10:56:32

LT3042，输出电流可设置。

lusson · 发表于 2020-7-8 11:07:11

误差指的是精度吗？还是分辨率？

个人理解，初始精度这些可以通过校准达到，更该关心的是温漂。
比如你上面的1mv精度，还应该给出温度范围。

比如100ppm, 10度的变化已经是+-0.1%了。

wajlh · 发表于 2020-7-8 11:50:44

本帖最后由 wajlh 于 2020-7-8 11:51 编辑

这不是一个典型的数控稳压电源么？参数中规中矩的，不难。说难的人应该都是数字电路做多了。看你想多少成本做了。

armok. · 发表于 2020-7-8 12:12:26

打赏！

庆祝论坛“打赏”功能实施，现在开始发技术主题，可以获得打赏
https://www.amobbs.com/thread-5735948-1-1.html

bhwyg · 发表于 2020-7-8 12:28:02

leiyitan 发表于 2020-7-8 09:39
我也感觉研发水平有限....
想问一下楼主，这是做的什么应用，仪器仪表么？ ...

定制设备用，成本不敏感。

bhwyg · 发表于 2020-7-8 12:32:21

lusson 发表于 2020-7-8 11:07
误差指的是精度吗？还是分辨率？

个人理解，初始精度这些可以通过校准达到，更该关心的是温漂。

我也外行。
误差指的是精度，现在是每天开机接万用表，手动调电源输出电压，使误差小于5mV。

bhwyg · 发表于 2020-7-8 12:34:07

wajlh 发表于 2020-7-8 11:50
这不是一个典型的数控稳压电源么？参数中规中矩的，不难。说难的人应该都是数字电路做多了。看你想多少成本 ...

无成本要求，只要不离谱就行（千元的成本也可以接受）。

bhwyg · 发表于 2020-7-8 12:36:15

lusson 发表于 2020-7-8 11:07
误差指的是精度吗？还是分辨率？

个人理解，初始精度这些可以通过校准达到，更该关心的是温漂。

车间环境比较好，一般都是恒温的

wajlh · 发表于 2020-7-8 13:15:23

bhwyg 发表于 2020-7-8 12:34
无成本要求，只要不离谱就行（千元的成本也可以接受）。

直接买一台成品稳压电源好了。比自己研发成本低多了

bhwyg · 发表于 2020-7-8 13:28:27

wajlh 发表于 2020-7-8 13:15
直接买一台成品稳压电源好了。比自己研发成本低多了

需要集成在其他控制板，如果实在搞不定再买成品

peter_zhang · 发表于 2020-7-8 13:35:16

本帖最后由 peter_zhang 于 2020-7-8 13:36 编辑

LM399 ，MAX6250,这根本就不是事，再不行，上LTZ1000，选个好点的基准，外围再配1个DA 和推挽电路做成1个负反馈闭环，应该能够做出来的，况且你温度条件这么好，基准就怕温漂。

BOERLBH · 发表于 2020-7-8 13:40:57

14位DAC接运放调MOS, 功率不大可以用。

redroof · 发表于 2020-7-8 14:05:53

这种精度是当校准源吧，所以应该只要直流精度，不管动态特性的。这样很简单的，一个分辨率足够的DA，运放加大功率MOS驱动输出，然后用个尽量好的AD加尽量好的基准源采回输出电压，软件做反馈都行。DA部分不需要精度，只要分辨率别的啥都不要。AD要精度就够了。比如要输出5V，先驱动DA输出4.9，然后用AD测量真实值差多少，再改变DA即可。所有精度全靠AD，然后AD是没有输出功率的，精度很好保证

041012js · 发表于 2020-7-8 14:13:14

这要求做好不容易，得小几千

superpaul · 发表于 2020-7-8 14:36:17

基准选低温漂的，4-wire反馈调LDO，1mV不是大问题

sandeant · 发表于 2020-7-8 15:11:16

动态负载下,如何能控制1mv?

bhwyg · 发表于 2020-7-8 16:28:57

peter_zhang 发表于 2020-7-8 13:35
LM399 ，MAX6250,这根本就不是事，再不行，上LTZ1000，选个好点的基准，外围再配1个DA 和推挽电路做成1个 ...

感谢，暂定这个方案试试

locky_z · 发表于 2020-7-8 17:21:53

基准不用带这么大的负载,做到1mV没问题,
但电源并不是基准!!!,还要输出1A电流,需要1mV的精度,纯粹吹毛求疵,接线电阻都会引起这个误差了.

lzg1987 · 发表于 2020-7-8 18:27:48

纹波指标不要求，还是也低于1mV？

redroof · 发表于 2020-7-8 18:37:08

bhwyg 发表于 2020-7-8 16:28
感谢，暂定这个方案试试

你不要动态性能吧？
负载电流突变的时候，需要输出一直稳在规定值吗？还是负载突变的瞬间不管，只管过一会以后它能回到规定值？

redroof · 发表于 2020-7-8 18:40:34

locky_z 发表于 2020-7-8 17:21
基准不用带这么大的负载,做到1mV没问题,
但电源并不是基准!!!,还要输出1A电流,需要1mV的精度,纯粹吹毛求疵, ...

除非它不要动态性能。
感觉这种应用就是给产品做标定之类的，接上负载等稳定了再测完全可以。
想让负载在0-1A变化还保持1mV几乎不可能。

chinaboy25 · 发表于 2020-7-8 19:51:06

这个要求不难，我之前做过一个5V 20A的，短时间烤机，0.05%的精度，6位表测的，主要靠基准和AD

9509238 · 发表于 2020-7-8 21:16:45

弱弱的问一句，这精度输出不用考虑纹波吗？算上纹波也在1mV精度内吗？这样的好电源给我来一打

WUWEWU · 发表于 2020-7-8 21:35:39

这个电源直接用线性电源来做，需要高精度的DA,做基准，然后比较器或高精度运放，来驱动一个场效应功率调整管来做，不难

redroof · 发表于 2020-7-8 22:02:52

WUWEWU 发表于 2020-7-8 21:35
这个电源直接用线性电源来做，需要高精度的DA,做基准，然后比较器或高精度运放，来驱动一个场效应功率调整 ...

如果不要求动态性能，确实是好做的，就是个可调的线性电源。
要求动态性能就非常难了。负载瞬间从0变到最大值，想让输出保持稳在1mV几乎不可能

bhwyg · 发表于 2020-7-8 22:11:53

redroof 发表于 2020-7-8 18:37
你不要动态性能吧？
负载电流突变的时候，需要输出一直稳在规定值吗？还是负载突变的瞬间不管，只管过一 ...

突变瞬间不用管

bhwyg · 发表于 2020-7-8 22:14:19

9509238 发表于 2020-7-8 21:16
弱弱的问一句，这精度输出不用考虑纹波吗？算上纹波也在1mV精度内吗？这样的好电源给我来一打 ...

不用考虑，现在是随便拿个可调电源供电的，通过万用表测量，然后手动调的

redroof · 发表于 2020-7-8 22:21:48

bhwyg 发表于 2020-7-8 22:11
突变瞬间不用管

那就行了，动手画吧。用很好的16位DA输出，24位AD反馈，LM399基准，怎么算也就三百块钱成本足够了。输出精度万分之一完全没问题。

redroof · 发表于 2020-7-8 22:25:47

bhwyg 发表于 2020-7-8 22:14
不用考虑，现在是随便拿个可调电源供电的，通过万用表测量，然后手动调的 ...

你的被校准对象内部测这个电压，肯定也是比较慢的AD在测，所以自带抗纹波能力。
正常要高精度的都慢，哈哈。
所以动手做吧，没什么问题了，就是常规做法，只是要高精度而已，拿好器件去堆就行。

whxiaowang · 发表于 2020-7-8 22:29:21

16位DA+ADA4870+AD7768

redroof · 发表于 2020-7-8 22:41:15

whxiaowang 发表于 2020-7-8 22:29
16位DA+ADA4870+AD7768

查了一下ADA4870，真是好东西啊！
我一开始还在想让楼主用LM317做输出级呢，这样比大功率管输出省事，因为317自带短路保护。。。
ADA4870应该是个完美的大功率运放了，除了价格。。。

colinzhao · 发表于 2020-7-9 02:57:10

奇了怪了，楼上这么多回复的，没人想到数字源表？难道不是以台数字源表完美搞定的事吗？

bhwyg · 发表于 2020-7-9 08:19:40

colinzhao 发表于 2020-7-9 02:57
奇了怪了，楼上这么多回复的，没人想到数字源表？难道不是以台数字源表完美搞定的事吗？ ...

赞一个，备选。

redroof · 发表于 2020-7-9 08:50:02

colinzhao 发表于 2020-7-9 02:57
奇了怪了，楼上这么多回复的，没人想到数字源表？难道不是以台数字源表完美搞定的事吗？ ...

源表的价格单位是万，不是千啊。
楼主又只要小范围电压输出，自己做一个硬件成本只要用百做单位就够了

whxiaowang · 发表于 2020-7-9 13:43:46

数字源表是最好的选择，但是能设计出数字源表的应该不会提这个问题了

whxiaowang · 发表于 2020-7-9 13:44:25

redroof 发表于 2020-7-8 22:41
查了一下ADA4870，真是好东西啊！
我一开始还在想让楼主用LM317做输出级呢，这样比大功率管输出省事，因 ...

是的，楼主的应用直接用4870最省事

bhwyg · 发表于 2020-7-9 14:51:36

redroof 发表于 2020-7-9 08:50
源表的价格单位是万，不是千啊。
楼主又只要小范围电压输出，自己做一个硬件成本只要用百做单位就够了 ...

价钱倒还好，就是体积太大了，不方便集成。

请教：如何实现“输出电压4V~6V可调，误差≤1mV，电流1A”

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