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2010年11月 4日 (木)

LT3080 Low Noise CVCC Regulator for Labs

前回の1Vステップ&バーニア可変を
チューンナプする為に実験しました。
LT3080はいままでのトポロジーと異なり
こなしがいのあるデバイスと考えています。

Constant Voltage (CV):定電圧
Constant Current (CC):定電流

この記事は下の方にある回路図を
参照しながら読んで下さい。
またLT3080のデーターシートのご一読を。

ボリュームパネルを取付けた状態です。
パネルは入力のグランドに接続されいます。
ターミナル・ブロックの下部4Pは使用していません。
またケミコンは真ん中を実機は取り除いてあります。

Dsc02448


電流検出用抵抗は1Ω2W程度が必要です。
10Ωを10本並列接続としました。
これは好みの問題です。
金色のピンはボリュームに配線されます。

LT3080は取り付け前にピンの加工をします。
IN,Vcontrolピンは根元でジャンパーしました。
Vcontrolの不要部分はカットしINのピンを使用します。
左のNCピンは使用しないので根元でカットしました。
SETピンは直角にだしあとでボリュムにハンダ付けします。
そうする事によりユニバーサル基板には
足2本のみになるのでインチピッチに乗せやすいです。
(若干のフォーミングは必要です)
SETピンはハイインピーダンスなので誘導を受けやすく
またリークに注意しないと誤差の原因になります。
上記を考慮して最短での接続が
誘導を回避できると考えていたら
空中配線になりました。
そうする事によりリーク対策にもなります。

Dsc02447

パネル実装後4本のピンをこの方向からハンダ付けします。

Dsc02449


Upper:Output Noise 1mV/div
Lower:Input Noise
写真のLower Scaleはプローブが純正でないので10:1を認識していません。
実際は10mV/divです。
素晴らしくローノイズです。
SETピンに補償用のコンデンサーは付けていません。
スコープで観察しながらパネル,放熱器を触っても出力ノイズの変化はありませんでした。
スコープの帯域幅は20MHzです。
スコープ受信端に33uFを接続。
負荷条件
出力電圧10V 出力電流1A

Dsc02457

放熱器にファンを付けて強制空冷してみました。
入力電圧15V
出力電圧5V
出力電流1A
上記条件で数時間通電しても問題なく
放熱器は少し熱いと感じられる温度でした。
25mm角ファンも放熱器に直付けすると
10Wのパワーを拡散してくれました。

此れは意外でした。
25mm角ファン+小さな放熱器は病み付きになりそうです。

Dsc02461

回路図はデーターシートのP17に
記載されているものです。
このままの回路図だと無負荷時の電圧はボリュームを絞っても700mV前後あります。
LT3080は最低負荷電流1mAが必須です!
固定出力だと問題なく解決できますが
0Vからという時に問題が発生します。
それを改善するのが出力に接続されているCRDです。
また入力電圧はLT3080が定電流用に追加された事により最低14Vは必要です。

20101104_215952

データーシートには下記のグラフが掲載されています。
抵抗値が低い程残留出力電圧も下がりますが限度があります。
試作機に1KΩを付けてましたら350mVまで低下し
グラフとだいたいあっているのを確認しました。

そこで無負荷時700mVの時に1mAを流したく
選択したのが30mAのCRDです。
残留出力電圧は約34mV(1/20)まで低下しました。
10mAのCRDだと約74mV(1/10)でした。

1KΩの負荷抵抗より
10mAのCRDに優位性があると思いませんか。

ちなみに電子負荷装置の設定電流を1mAにして
ボリュームを絞った時は24mVでした。
という事はLT3080の残留電圧は
24mVがミニマムということになると考えます。


20101104_225327

データーシートからの引用です。
アンダーライン箇所の文章は
ユーザーに挑戦状を突きつけられた感じがしました。
LT3080を使いこなしたい!
SETピンには直接電圧を印可しても問題がないので
D/Aコンバータからもコントロールできますね。

「LT3080はSETピンからのユニティゲイン・フォロワを使って出 力をドライブするので、出力電圧を設定するために抵抗を使う 必要がありません。SETピンに置かれた高精度電圧リファレン スを使ってリファレンスの電流許容誤差と抵抗の許容誤差に よる出力電圧誤差を取り除きます。SETピンをアクティブにドラ イブすることはかまいません。回路設計者の創造性と独創性 以外に制限はありません。」
今回使用したボリュームは50円のカーボン抵抗です。
分解能は全く持って良くありません。
ここに使用する抵抗,ボリュームは
精度、温度係数の良いものを使うと
それ見合った性能をLT3080は発揮してくれそうです。

蛇足ながら
ステップ式で抵抗を切り替えるスイッチは
ショーティング・タイプのスイッチを使用して下さい。
ショーティング・タイプは切替時にコモンと切替側の接点がオープンになりません。
ノン・ショーティングタイプで切り替えると
出力電圧がSETに接続された最大電圧まで上昇します。

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