谁能给个10A高精度恒流源电路，电流精度0.1mA

孤独老人

谁能给个10A高精度恒流源电路，电流精度0.1mA [复制链接]

 

哪位大哥大姐能给个10A稳定可靠的高精度恒流源电路，电流精度0.1mA，希望电流跳动在0.1mA

gmchen

原理不难，但是要做到10ppm的抖动，对于工艺的要求就变得极高，噪声、外界干扰、热稳定性等等都要认真考虑了。

maychang

10A恒流源电路与1A恒流源或者0.1A恒流源电原理图并无太大区别，区别主要在管子的功耗大得多，导线上的压降不可忽略。
简单地按照电原理图把各元器件联接到一起，未必能够达到设计指标。小电流下通常忽略的问题，大电流下往往不可忽略，例如10A的取样电阻应该采用四端子联接(开尔文联接)。

xutong

差不多是这样的，楼主可以试试，你要买4端铜丝电阻

孤独老人

maychang 发表于 2017-8-26 08:03
10A恒流源电路与1A恒流源或者0.1A恒流源电原理图并无太大区别，区别主要在管子的功耗大得多，导线上的压降 ...

10A的取样电阻应该采用四端子联接(开尔文联接)。

四端子联接(开尔文联接)，这个要怎么接呢，已经做了一个出来效果不理想，调到5A电流时，跳动很大，有10mA，取样电阻暂时用简单的0.01R锰铜丝，空调下18度室温，风扇对着吹散热，原件发热很小。

孤独老人

xutong 发表于 2017-8-26 09:59
差不多是这样的，楼主可以试试，你要买4端铜丝电阻

TB上搜什么关键字，“4端铜丝电阻”找不到

xutong

找这个

孤独老人

xutong 发表于 2017-8-26 15:29
找这个

这个起什么作用的呢？

xutong

孤独老人 发表于 2017-8-27 01:04
这个起什么作用的呢？

开尔文接法用这种电阻刚好

maychang

孤独老人 发表于 2017-8-27 01:04
这个起什么作用的呢？

“这个起什么作用的呢？”
用这种电阻作为电流采样电阻，即3楼电路中MOS管源极上那支电阻。注意图中那支电阻就是四端子接法(开尔文接法)。

maychang

孤独老人 发表于 2017-8-26 11:14
10A的取样电阻应该采用四端子联接(开尔文联接)。

四端子联接(开尔文联接)，这个要怎么接呢，已经做了 ...

除了取样电阻外，要做到十万分之一的精度，基准电压源的温漂、放大器的稳定性、噪声……都需要特别注意。

maychang

孤独老人 发表于 2017-8-26 11:14
10A的取样电阻应该采用四端子联接(开尔文联接)。

四端子联接(开尔文联接)，这个要怎么接呢，已经做了 ...

你的取样电压为0.1V，十万分之一就是1uV。你的恒流源，甚至引线和导线之间的温差电动势都需要注意。

whmwhmw

楼主，这是非常难的，首先需要尽量用大阻值大功率的4线电阻，（如果用1V采样电流，10A，大约要用10W电阻余量越大越好）温漂要小于10PPM，甚至更低才能达到要求，这个电阻价格，哈哈哈。10A/0.1mA=10万，10PPM就是10万，这只是在1度情况下的精度，精度太高了，非常难，即使做出来成本也是非常高的，主要成本在采样电阻上了。

whmwhmw

maychang 发表于 2017-8-27 14:45
你的取样电压为0.1V，十万分之一就是1uV。你的恒流源，甚至引线和导线之间的温差电动势都需要注意。

如果高精度，只能加大取样电压，如果加大采样电压，采样电阻功耗过大，温升又不稳定。

maychang

whmwhmw 发表于 2017-8-27 21:28
如果高精度，只能加大取样电压，如果加大采样电压，采样电阻功耗过大，温升又不稳定。

楼主的标题是“谁能给个10A高精度恒流源电路，电流精度0.1mA”。
这个恒流源要求很高，不是仅仅有了个电路就可以实现的，工艺、布局、机械结构……各方面都有要求，都要仔细考虑。楼主可能对这个恒流源的难度估计不够充足。

孤独老人

maychang 发表于 2017-8-28 08:14
楼主的标题是“谁能给个10A高精度恒流源电路，电流精度0.1mA”。
这个恒流源要求很高，不是仅仅有了个电 ...

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2017-8-29 12:21 上传

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原理图

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PCB

自已弄了个，试了一下效果，12V和1.25V都是用开关电源。出现以下问题：
1、调5A后，电流跳动值在5177-5184之间，室温21度，风扇主动散热。
2、每次上电短接上负载，电流都会变，不是固定一个值。比如这次是5177mA，断电后再上电就会变为5155或是5190等的电流值。
3、手去碰导线或散热片，电流会下降，手移开后会回升回去。

我是电子爱好的新手能力有限，希望大哥帮忙看一下如何改进，让它能稳定且电流跳动在1mA以内。

maychang

孤独老人 发表于 2017-8-29 12:32
自已弄了个，试了一下效果，12V和1.25V都是用开关电源。出现以下问题：
1、调5A后，电流跳动值在5 ...

你贴出的文件，我不知道用什么打开。
这些问题，不是电原理图或者电路板图就能够解决的。
我连你用的电压基准是什么还不知道，谈什么解决问题？

孤独老人

maychang 发表于 2017-8-29 14:52
你贴出的文件，我不知道用什么打开。
这些问题，不是电原理图或者电路板图就能够解决的。
我连你用的电 ...

Altium Designer 6.9 可以打开。电压基准是TL431

gmchen

孤独老人 发表于 2017-8-29 16:10
Altium Designer 6.9 可以打开。电压基准是TL431

真是个新手，上来就搞这个精度的东西也真是难为了。
看来你的图，感到问题多多。先大致说几条：
1、这种高精度的东西最好别用开关电源，因为开关电源的噪声远远高于线性电源。
2、印版图上可以看到，你的采样电阻根本没有采用四端接法，而且其中一个脚很靠近功率调整管，这样一来，采样电压根本无法稳定，再加上热电势的作用，输出电压不稳定是必然的。必须改用四端接法，以及让采样电阻离调整管有足够大的距离，如果不能离开那么要采用一定的均热措施。
3、用TL431作为基准，但是TL431的输出电压与流过的电流有关、与温度有关（虽然都很小，但是在高精度应用中不可忽略），所以在电路中要考虑恒流供电以及合理的温度补偿。
4、用LM358作为放大器，但是这个运放的性能很一般，其较大的输入失调与失调温漂都是引起输出不稳定的因素。建议换用其它高精度的运放。

gmchen

替你将图转为图像格式贴下：