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[参考译文] TIDA-01525:电流镜中的最大电流限制

Guru**** 657930 points
Other Parts Discussed in Thread: TIDA-01525, OPA2376, OPA2189, OPA2192, CSD22206W, CSD23285F5
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/tools/simulation-hardware-system-design-tools-group/sim-hw-system-design/f/simulation-hardware-system-design-tools-forum/1106756/tida-01525-max-current-limit-in-the-current-mirror

器件型号:TIDA-01525
主题中讨论的其他器件: OPA2376OPA2189OPA2192CSD22206WCSD23285F5

大家好、


该图是 TIDA-01525的电压控制电流镜电路图。

我想在1~15A (wannabe 1~20A)可调节电流范围内将 Rload 配置为大约3.5V LED。

PVDD、AVDD、VDAC 的最大值为5V。

1.假设 Q2和 R3的功率足够大、是否存在可应用的最大 IOUT 和瓦特限制?

(或受 Iset2和 Imir 放大比的限制)

2.如果可能,此配置的主要考虑因素是什么?

3.您能为此建议一个设计吗?

谢谢你。

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    嗨、Hoo、

    Iout 将受到 PVDD 提供的余量的限制。 RLOAD、R3和 Q2上存在压降。 您说 LED 为3.5V、因此 R3和 Q2上的压降仅保留1.5V。 如果电流为20A 、R3将需要非常小(在 mΩ μ A 范围内)。 您还需要降低 VDAC。 我附加了一个仿真、您可以使用它 来测试不同的值。 增大 AVDD 和 PVDD 意味着 R3会更高。

     e2e.ti.com/.../TIDA_2D00_01525_5F00_e2e_5F00_20A.TSC

    最棒的

    Katlynne Jones

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    您好 Katlynne、

    感谢您的仿真。

    增加 R3的值意味着增加 R3的功率、因此需要仔细考虑。 此外、PVDD 的增加意味着 AVDD 的增加、这需要 OPA 上的高电压。 (在电流电路中、OPA2376为5.5V)我有 OPA2189和 OPA2192。 (vs 24V)
    更换这两个器件中的一个时、是否还有其他注意事项和更正?

    2.降低 VDAC 的实际原因是什么?

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    嗨、Hoo、

    本参考设计的这一部分介绍了该系统中的一些错误:

    您将需要选择 偏置电流远低于基准电流(通过 R1的电流)的轨到轨运算放大器。 放大器的失调电压误差也会导致输出失调电压、因此也应将其降至最低。  

    请参阅下面的仿真。  您将看到、在我之前分享的示例仿真中、输出电流将以高于1.5V 的 VDAC 饱和。  

    当 AVDD 和 PVDD 为5V 时、VSET 将无法达到5V。 这会在 R2上留下空余、因此您可以看到 VSET 最终停止增大、A1的 Vout 达到其5V 的 AVDD。 在我的示例中、这发生在3.75V 的 VDAC 上。  

    在我的示例中、A2的 Vout 也会在 A1之前饱和。 在 VDAC 为1.5V 时、R3、Q2和 Rload 的压降达到5V。

    这两种情况之一将是设计的限制因素。  

    最棒的

    Katlynne  

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    您好  Katlynne、

    感谢您的回复。

    您的仿真对我非常有帮助。

    这基本上是一个问题、

    A1的输入和输出分别连接到 Q1的栅极和源极。  

    简单地说、MOSFET 的栅极和通道之间有一个绝缘层、因此我认为 A1将处于开环状态。

    但是、实际电路通过 Q1的栅极和源极、形成闭环(负反馈)。

    我知道这是由于 Q1的栅极和源极存在 IGSS (栅源极泄漏电流)。

    我的理解是否正确?

    2. 考虑对我的目标进行修改时,我认为 Q1的选择并不十分重要。

      但是、实际镜像的高电流 Q2似乎需要考虑很多。

      选择 Q2时、要检查的主要规格是什么?

      如果有合适的 TI 产品、建议使用。

    3. 我想对 R3使用5m Ω 1% 100W。 非常小的 R3值是否会导致任何问题?

    谢谢你。

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    嗨、Hoo、

    您的图像未通过。 您可以再次尝试连接它吗? 您可以将文件直接拖动到文本框中、或从下面的"插入"下拉列表中选择"图像/视频/文件"选项。  

    运算放大器的输出将驱动栅极电压以增大漏极电流、从而使产生的源极电压(连接到 IN-)等于 IN+上的 VDAC 电压。 由于这种关系、环路被视为闭合。 您还可以更正、存在栅源泄漏电流。 当源电压由于我之前提到的余量问题而无法再增大时、A1的输出将进入正电源轨、因为它会尝试继续增大漏极电流。 在这种情况下、环路会中断、因为 VDAC/IN+会继续增大、但 IN-无法再增大。  

    Q2的较低 RDS (ON)需要较少的余量、并且可以在输出电流饱和之前使用较大的 VDAC 电压。 这些仿真使用与 TIDA-01525相同的 CSD23285F5、其 RDS (on)为29mΩ Ω。  TI 的 CSD22206W 具有 4.7mΩ Ω RDS (ON)。

    我不是这方面的专家、但请确保您具有良好的 PCB 布局、以避免布线电阻最终会增加小5mΩ R3的误差。 请遵循制造商关于  您选择的电阻器的建议。  

    最棒的

    Katlynne Jones

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    您好  Katlynne、

    从 TIDA-01525的文本中捕获了图像上方的内容、但您已经给出了足够的答案、因此不用担心。

    我已经找到了一些适用于您的仿真的条件。 我将购买用于测试的器件。 之后、如果我的测试中还有其他问题、

    在此主题中提出其他问题是否更好?

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    嗨、Hoo、

    您可以在此主题中提出其他问题。 我认为该主题在不活动30天后将锁定、因此如果发生这种情况、您可以使用黄色的"询问相关问题"按钮启动新主题、我们可以继续讨论。

    最棒的

    Katlynne Jones