[经验知识] 低功耗电流源设计!

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 楼主 | 2019-11-14 14:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
想设计一个低功耗的电流源,最大输出20mA, 通过DAC来控制,主要还是要低功耗,因为是电池供电。

目前的想法是通过电压来控制一个MOS管,通过流过漏极和源极的电流作为电流源输出。


495205dccf41281fe2.png

大体模型就是这样的。


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| 2019-11-14 19:20 | 显示全部楼层
你这种加个反馈,就是数字恒流源。

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 楼主 | 2019-11-14 20:07 | 显示全部楼层
叶春勇 发表于 2019-11-14 19:20
你这种加个反馈,就是数字恒流源。

还望赐教啊

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| 2019-11-14 20:44 | 显示全部楼层
主要是采样电阻的最大电压,与vgs的匹配。
根据你的设计要求,mos管工作在线性状态也就是小于Vgsth。如果采样电阻20ma为2V,采样电阻为100欧。如果你的dac是5v,vgs还剩3V。就是这么个关系。
至于软件,精度要求不高的,老外搞得简单的都是电流没到dac++,电流到了就dac--,不需要pid调节。波纹挺大的。
这是数字电流源的思路。
至于低功耗,用运放做,就是要带en的运放,不用的时候关掉。或用pnp控制运放电源。这个就是数控。20ma震荡问题好解决。
剩下的就是计算好功耗,mos管工作在线性状态,承担很大的vds,要计算好温升。
352015dcd4c35c801d.png

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 楼主 | 2019-11-14 21:27 | 显示全部楼层
叶春勇 发表于 2019-11-14 20:44
主要是采样电阻的最大电压,与vgs的匹配。
根据你的设计要求,mos管工作在线性状态也就是小于Vgsth。如果采 ...

谢了,我研究一下。

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| 2019-11-15 09:11 | 显示全部楼层
恒流源是线性的,要考虑功耗。

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 楼主 | 2019-11-15 10:31 | 显示全部楼层
hot110 发表于 2019-11-15 09:11
恒流源是线性的,要考虑功耗。

在满足要求的前提下,尽量降低功耗

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| 2019-11-15 12:32 | 显示全部楼层
只能通过电阻采样,加个运放实现闭环控制就可以实现

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| 2019-11-15 12:36 | 显示全部楼层
只能通过电阻采样,加个运放实现闭环控制就可以实现

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| 2019-11-15 16:02 | 显示全部楼层
已经量产的老4~20mA输出设计。按照开关电源的方式工作,PWM控制输出功率,单片机测量输出的电流。最大负载可以达到800欧姆电阻。20mA输出,输出短路(恒流源的空载)时,电路功耗在50mW左右。
正在做的设计将单片机去除,直接采用电流反馈控制PWM,目前800欧姆电阻20mA输出条件下74%的效率,还可以提升。
总之,为了效率和低功耗,千万不要掉进线性调节的坑。一个三极管工作在线性区(或者MOSFET工作在饱和区),都是用热损耗控制的策略。

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| 2019-11-15 21:41 | 显示全部楼层
用一个运放吧,DAC输出给运放正输入端,反馈给负输入端。

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| 2019-11-16 10:43 | 显示全部楼层
要低功耗电源,就不要搞线性的,自相矛盾的。

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| 2019-11-16 10:53 | 显示全部楼层
MC34063_20mA.PNG
这个恒流稳定、效率高。

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 楼主 | 2019-11-16 19:08 | 显示全部楼层
GavinZ 发表于 2019-11-16 10:43
要低功耗电源,就不要搞线性的,自相矛盾的。

就想着利用MOS管性能中线性的一小段即可。

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| 2019-11-17 00:10 | 显示全部楼层
songchenping 发表于 2019-11-16 19:08
就想着利用MOS管性能中线性的一小段即可。

这不又回到开关电源了么,不然你怎么做到低功耗给mosfet供电。

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