高精度CC CV回路または電源

DACの0〜5Vの範囲で電圧制限または電流制限を設定できるCC / CV（定電流/定電圧）回路を設計したいと思います。可変CC回路とCVの設計方法を知っています。

^{この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図}

これが私の問題です、かなり正確なプログラム可能な定電圧および定電流回路を設計する必要があります（出力は0.1％で、DAC入力の100uV以内である必要があります）定電流部分にも同様の精度が必要であり、ソースを供給できる必要があります0V〜7Vで200mA。

温度要件とノイズ要件もあるので、これを低温度係数オペアンプと低ノイズオペアンプで構築します。今はそんなに心配していません。現在、私は良い回路トポロジーを見つけようとしています。私が持っているすべての文献では、このタイプの回路はカバーされていません。リップルのため、DC to DCを使用したくありません。

高精度CC / CV回路を構築するために使用できる回路トポロジとは何ですか？

（必要に応じて高精度LDOを使用することもできます）電流をソースおよびシンクできる場合はボーナスポイント、回路の周りにレールを構築できます。

精度が必要な場合、CCソースはそれをカットしません。トランジスタアルファの場合はすべてです。

これを行う古典的な方法は、2つのループを使用することです

^{この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図}

電圧フィードバックと電流フィードバックの両方がスケーリングされ、グラウンドを基準にして、DACと比較され、出力制御にORで比較されると、便宜上ダーリントンが提案されます。ループが「オーバー」すると、コレクタが引き下げられ、出力が調整されます。

安定性を維持する必要があることに注意してください。つまり、比較は低めのゲインで行われます。精度のために高いゲインが必要な場合は、ループに積分器を追加します。制御ORの後に来る必要があると思います。そうしないと、非アクティブなインテグレーターが飽和し、引き継ぐ必要があるときに回復に長い時間がかかります。

低電圧および低電流要件の場合、必要なのは線形電源だけです。

わかりましたので、私が提案するのは、実際には2つのループです：電圧ループ上の電流ループです。つまり、電流コマンド（制限になります）があり、次に電圧コマンドがあります。DACへの出力はmax（電圧コマンド/電流ループ出力）です。したがって、電流制限に達していない限り、電流ループは飽和し、干渉しません。あなたがしなければならない唯一のことは、電圧と電流を測定することです、それはかなり基本的なものです。

回路ごとに、電圧/電流の要件については何も言っていません。したがって、おそらく最も簡単な方法は、DACの電力増幅用のエミッタフォロワと、電流測定用の非常に小さな電流センス抵抗です。

アプリケーションと利用可能なデジタルコンポーネントによっては、電流を測定するためにシグマデルタADCを提案する場合があります。いくつかは非常に素晴らしく、非常に正確なビルトインPGAを持っているので、システムを非常にうまく調整することができます。

したがって、回路図は以下のとおりです。U3はマイクロコントローラーです。ある意味で、システム全体は他の回答と似ていますが、電流ループは調整が容易ですが、帯域幅は低くなります。

すみません、INST-インストゥルメンタルアンプです。ベースの抵抗器も忘れましたが、あなたはそれを手に入れました。

^{この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図}

システムの動作についてさらにいくつか説明します。すべてが正しく行われている場合、電流ループはゼロから始まり、電圧コマンドまでゆっくりと電圧を上げていきます。ただし、システムが通常CCモードで動作している場合は、いくつかの特殊なケースがあります。負荷が突然切断され、その後再接続された場合、しばらくの間、制限を超える電流が流れている可能性があります。したがって、切断された負荷を検出し、現在のPIDループをリセットすることが重要な場合があります

-システム仕様に応じて、それ以外の場合はDACではなく10ビットPWM（1024）を使用します

-<= 0.1％Vrefを選択し、線形ハイサイドCCおよびCVを選択します

早急な回路図によってCCループが反転しました（申し訳ありません）

CC = x to maxに対してk = 0から1を選択

さらに検索を行った後、eevblogから回路を1つ見つけました。興味深いので、リストに追加したいと思いました。「最大」のような構成でダイオードを使用する代わりに、MOSFETとダイオードを使用してCVからCCに切り替えます。

^{この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図}