Возможность источника постоянного тока LM317 мкА?

Я хочу создать регулируемый источник постоянного тока мкА, используя LM317 . Обычно для правильного регулирования требуется минимальный ток от 5 мА до 10 мА. Версия On-Semi, указанная выше, показывает график, где это фактически зависит от дифференциала Vin-Vout. Даже тогда я смотрю на минимум 2 мА, что выше, чем 0,1 мА, которые я ищу. Глядя на схемы типичного источника постоянного тока регулятора, у меня возникла идея, и я не уверен, будет ли он работать правильно или нет.

введите описание изображения здесь

Поскольку схема зависит от Iout, совместно используемого в последовательной цепи, и заботится только о том, чтобы падение напряжения на R1 равнялось Vref (1,25 В), не будет ли вторая цепь, параллельная R1, допускать большее общее потребление тока, но все же допускать для регулирования напряжения в зависимости от R1? Моя идея :

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Поскольку общее Vout должно быть VRef + Vload, тогда Vout / RDummy = IDummy (для VOut 3~9 В это 10~27 мА). Часть Led Load должна по-прежнему получать только 0,1 мА (плюс еще 0,1 мА от IAdj, это нормально), как и хотелось.

Есть ли причина, по которой это не сработает?

Я предполагаю, что если это произойдет, то, запараллелив R2 и светодиод на третьей цепи, я также смогу избежать тока IAdj?

Что касается вашего примечания по редактированию, нет, вы не можете избавиться от эффекта вариации Iadj, не буферизируя его каким-либо образом (например, с помощью операционного усилителя с низким входным током смещения) - и я боюсь, что это может иметь проблемы со стабильностью при уровень системы.
@SpehroPefhany Третья схема моделирования CircuitLab предполагает, что средний светодиод «Alt» будет видеть только 107 мкА, поскольку ток IAdj будет проходить через цепь светодиода «Нагрузка». Я бы просто использовал «Alt» как «истинный» измеренный результат, не так ли?
Хорошо, я вижу, что вы делаете - используете "нагрузку" в качестве прокси для напряжения на Alt. Да, это будет работать, если два прямых напряжения совпадают по сравнению с 1,25 В (и резисторы 12,5 кОм и т. д. совпадают). Они имеют разные токи 2: 1, поэтому очень близкое совпадение маловероятно. Кажется, что для использования не очень подходящей части требуется много дополнительной работы, но это, конечно, на ваше усмотрение. ;-)
@SpehroPefhany Между этим и сверхдолгоиграющим джоулевым вором, это просто упражнение для размышлений для меня. :)
Это все равно, что прикрепить скальпель к рукоятке экскаватора и выполнять операцию из кабины.
@BrianDrummond Операция прошла триумфально! Я делаю пометку здесь: Огромный успех! .
LM317 - плохой жук, и он представлен на www.badbeetles.com. Это круто, что вы делаете, но почему вы должны использовать 317?
@autistic — самый распространенный регулируемый регулятор, на нем основана оригинальная конструкция, у меня был один под рукой, и мне нужен был простой тестер для светодиодов постоянного тока. Дизайн микроусилителя был самостоятельным вызовом.
Если вам просто нужен тестер светодиодов с минимальным количеством деталей, используйте токоограничивающий диод. Они делают диоды ограничителя тока 0,1 мА. И, в качестве бонуса за его дороговизну, оно может падать от 0,5 В до 100 В и при этом оставаться в норме. Это удобно, когда у вас есть только источник питания 24 В или батарея 9 В и т. д. и т. д.
@Dave не регулируется произвольно. Но я проверил их для использования позже.

Ответы (3)

Да, это умно, я думаю, что это «сработает», однако проблема в том, что Iadj составляет 50-100 мкА, поэтому вы не сможете получить точный ток нагрузки. Во-первых, он большой, поэтому ваш ток 200 мкА на самом деле может быть 300 мкА.

Кроме того, температурный коэффициент довольно велик:

введите описание изображения здесь

И это зависит от входного-выходного напряжения.

введите описание изображения здесь

Если вы хотите подать постоянный ток 200 мкА через заземленный диод, есть лучшие способы (даже резистор к фиксированному источнику 8 В будет лучше, чем предложенная схема по нескольким причинам)

Например:

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

200 мкА уже учитывают ток нагрузки и IAdj, что касается Circuit Lab (мне потребовалось несколько минут, чтобы понять это). Основная цель - слаботочный светодиодный тестер, просто для удовольствия, не нужна точность мкА или что-то в этом роде. На третьем изображении показано, как я планирую избежать проблемы с IAdj.
Но смоделированный Circuitlab 317 не будет таким же, как настоящий или следующий. Ну, как я уже сказал, это должно работать, более или менее, просто не очень хорошо. Если ваши светодиоды изменяются от 1,5 В до 2,5 В при 200 мкА, то простой резистор 35 кОм до +9 вызовет изменение тока только на +/-7%.
+1 за предложение гораздо более подходящей схемы для этой цели.
В компараторе TL431 + не нужно ли мне менять R2 и R1, если я хочу настроить выход на любой произвольный ток, например 500 мкА или 50 мкА?
Нет, просто поменяйте R1. Iвых ~= 2,495/R1. R2 должен обеспечивать> 1 мА при минимальном напряжении питания, поэтому вам нужно изменить его только при изменении напряжения питания. Выходной ток будет немного (может быть, 0,3%) низким из-за базового тока, но мы проигнорируем это. Кстати, это операционный усилитель, а не компаратор.
Нужен ли выходной транзистор? Почему при этих токах операционный усилитель просто не включит один из двух выходных транзисторов в достаточной степени, чтобы удовлетворить требования контура обратной связи?
@WarrenYoung, если нагрузку можно подключить между выходом операционного усилителя и инвертирующим входом, тогда это сработает. Транзистор позволяет заземлить нагрузку. Существует еще один тип конфигурации, который позволяет избежать транзистора и позволяет заземлить нагрузку, называемую насосом тока Хоуленда, но он сильно зависит от согласования резисторов для хорошей производительности и на самом деле имеет большее количество деталей, поэтому я не рекомендую его в этом дело.
@WarrenYoung Хотя в этом случае это не очень важно, использование транзистора также позволяет постоянному току быть выше, чем может выдержать операционный усилитель, и может позволить максимальному выходному напряжению быть выше, чем может выдержать операционный усилитель (представьте себе эту схему висели на верхней части шины +300 В с отрицательной шиной операционного усилителя на +300-9 В = 291 В).
@SpehroPefhany - «Выходной ток будет немного (может быть, 0,3%) низким из-за базового тока». На самом деле, скорее, от 1 до 1,5%. В спецификации Fairchild указано минимальное значение hfe 60 при 100 мкА. Более высокий (200 мкА) увеличит это, но не очень сильно.
@WhatRoughBeast Хорошо, используйте ZTX968. Или р-канальный МОП-транзистор. Число примерно подходит для дополнительной цепи с использованием 2N4401.
Я подключил LM317. При 10,25 кОм с целевым значением 100 мкА, без манекена (я использовал 260 Ом + зеленый светодиод), напряжение 4,14 В/400 мкА на контакте RRef/Adjust, а с манекеном — стабильные 0,16 мА (таким образом, 60 мкА IAdj/рабочий ток) . Я собираюсь принять свой собственный ответ, но Баунти твой.
Или я это сделаю, как только Уоррен присудит свою награду. Он побил меня с самого начала опционом за награду :D
Я думаю, что видео Дэйва EEVBlog о разработке низкоточного источника постоянного тока может кому-то помочь. Смотрите здесь .

Типичный ток на контакте ADJ LM317 составляет 50 мкА, см. спецификацию TI, стр. 10. Там также говорится, что 50 мкА должны быть незначительными в большинстве приложений. В вашем приложении его нет . Это привело бы меня к выводу, что LM317 — не та микросхема, которую вам следует использовать.

Для низкого тока, который вы хотите, вам также нужен резистор с большим значением между OUT и ADJ. Теперь посмотрите на таблицу данных, какие номиналы резисторов используются? Максимум несколько килоом. Вам понадобится 12,5 кОм. Тогда я предсказываю, что у вас могут возникнуть проблемы со стабильностью.

Я бы отказался от LM317 и искал другое решение.

Я знаю, что обычная схема не будет работать должным образом, поэтому я задаюсь вопросом, будет ли работать вторая схема, моя идея. Избежит ли параллельная работа фиктивной нагрузки проблемы устойчивости? И третья схема должна избежать проблемы IAdj.
Вероятно, у вас получится это сделать. Но лично я очень не люблю такие обходные пути. Если у вас нет другого варианта, тогда ладно, используйте обходной путь. Но то, что вы хотите, можно решить гораздо более элегантно, используя другую схему. Как тот, который предложил Спехро.

После подключения это работает, как и предполагалось. Когда фиктивная схема включена, выходной сигнал стабилен, а заданный ток точно составляет 120 мкА (плюс I Adj ). Когда фиктивная схема удалена, значения I Adj и VRef выходят за пределы спецификации (~ 400 мкА, 4,14 В). Таким образом, фиктивная нагрузка позволяет использовать его в диапазонах микроампер. Ура.

Окончательная схема:

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Вместо простого фиктивного резистора я использовал светодиод и резистор. Потребляемый ток с этим светодиодом составляет примерно 6 мА, когда нагрузка установлена ​​на уровне 120 мкА. Этого достаточно, чтобы стабилизировать этот ST LM317T, уменьшите RDummy, если вашему LM317 требуется немного более высокая фиктивная нагрузка.

Мои значения для справки:

  • V Ref : 1,24 В Вольт
  • R Ref : 10,25 кОм килоом
  • I Ref : микроампер 120 мкА
  • I Adj : 40 мкА микроампер
  • I Нагрузка : микроампер 160 мкА
  • I Манекен : ~6 мА миллиампер

Результаты : даже когда моя нагрузка представляет собой цепочку из 5 белых светодиодов, включенных параллельно, и целевой ток составляет 1 мА (плюс I Adj ), они все равно чертовски яркие. 0,2 мА каждый, это смехотворно малая мощность, но хорошо заметная в ярко освещенной комнате, не говоря уже о темной.

Помните, что нагрузка V F @ I Ref будет равна V Ref - V Ref . Теперь вы можете выяснить, какое сопротивление вам нужно для вашего светодиода при целевом токе.

Теперь перейдем к TI REG104FA-A, который является настоящим LDO. Выпадение 0,2 В при 1 А по сравнению с 2,5 В у LM317, что означает, что я могу отказаться от 9-вольтовой батареи и использовать блок питания USB или блок питания.
Я помню, как много лет назад читал, что человеческое восприятие и яркость — не одно и то же. Старые 7-сегментные и матричные светодиодные дисплеи были мультиплексированы между 8:1 и 30:1 в TDM с незначительным падением яркости. Это еще один вариант? Нет времени играть со всем интересным. Это, конечно, может не работать для освещения. Возможно, метод «выстрела джоулей»?
Возможность источника постоянного тока LM317 мкА?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 2v