PWM编程的LM317常数电流源

出处:维库电子市场网时间:2025-03-27

  iout >> iADJ,后者以典型的50 A指定,为100 A。通过使IADJ偏差电流可安全地忽略而不让准确性受到打击,这简化了数学。它运作良好已有50年了,但显而易见的缺点。您对IOUT进行编程的方式是更改Rs。

  图2显示了一种新的(ER)拓扑,该拓扑具有不同的(更敏捷)的方法,可以使IOUT可编程。
  图2一种新颖的LM317拓扑功能可以控制IOUT的放大器,仅IC的IC ,
  IOUT =(VADJ - (IC - IADJ)RC)/rs - IC + iC + IADJ? (VADJ - (IC - IAD -IADJ)RC)/rs。

  通常,RC> 100RS,使图2能够用毫亚的IC控制多达1.5 a的IOUT。当然,现在它可能不再足够了,可以忽略IADJ。


  图3显示了该想法充实到完整的PWM控制的15 V,1 A,接地载荷电流源,其中包括IADJ补偿。这是它的工作方式。
  图3带有新型LM317拓扑的1-A,15-V,PWM编程的接地电流源。星号电阻为1%或更高,Rs =1.25Ω。
  5-VPP PWM输入的频率(FPWM)假定为10 kHz左右。如果没有,请适当地缩放C1:
  C1 = 22?F*10kHz/fpwm
  Q2的终PWM切换产生了C1对RC(1 + 1/df)的可变电阻,其中DF = 0至1 PWM占空比。因此,A(0至 2.5V)/2RC = 3.11 mA IC电流= 2.5V/rc(1 + 1/df)流入Z1的求和点。
  Z1伺服器Q1的V1门驱动器以PWM转换的准确2.5V参考和级别移动IC以跟踪U1的adj pin。还用IC求和是R1提供的IADJ偏置补偿( ??2.5V/51K = 50?A )。
  需要六个1N4001的难看堆栈为Q1提供偏见。我自由地承认这不是很漂亮。希望图2的新颖性可以弥补这一点!
  请注意,准确性和线性性主要仅取决于RC电阻的匹配以及Z1和U1内部参考的精度。很高兴的巧合,TL431的2.5V与LM317的1.25 V的2:1比率允许方便使用三个相同的RC电阻。
  如果rs =1.25Ω,则图4中绘制的iout(max)= 1 a,而iout与df则如图4所示。
  图4 IOUT与DF,其中DF(X轴)是PWM占空比,而IOUT(Y轴)为VADJ/1.25 = 1 a full-Scale = 1 - 2/(1 + 1/df)。
  DF与IOUT绘制在图5中。
  图5 df对iout,其中iout(x轴)是1个全尺度和df(y轴)= 1/(2/(2/(1 - iout) - 1)。
  请注意,可以要求U1消散:
  20 W如果Rs =1.25Ω,并且IOUT(MAX)= 1 A
  30 W如果Rs =0.83Ω,并且IOUT(MAX)= 1.5a
  故事的寓意:不要在散热器上轻描淡写!另请注意,应为RS评级至少为1.25 2 /Rs。
  然后考虑到上/向下瞬变。当系统首次打开并且C1坐放电时,控制器将有大约4到8毫秒的时间,以将PWM逻辑初始化为1.0,然后C1可以充电以允许U1启用并开始采购电流。在软件开发过程中,不要忘记此细节!在降低功率时,Q3启动+5 V降至?2 V以下。这使Q1饱和,并将IOUT迫使IOUT降低到零以保护负载以及排放C1,以准备下电力。
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