不管是何种加热方式,只要是使用正偏电压作为温度控制反馈端并形成闭环的模拟电路,都避免不了热振荡,也就是加热功率除了直流还会叠加一个振荡,这是由热量产生、传导延迟决定的,无法避免。我们能做的就是优化电路使振荡最小化,但是这个热振荡在正偏电压上的表现至少也是uV级。那为什么LTZ1000却可以做到那么低的温度系数,热振荡在7V输出上也没有体现出来呢?那都是因为距离!是的,没错,就是距离!我们把2DW23x稳压管可以直接检测正偏电压由此得到Die温度看做是一种优势,事实上,正是这种优势把我带进了误区。 正确的做法其实longshort在4 楼那里已经说得很明白了,只是没有捅破那层窗户纸罢了。“利用加热源与管芯之间的足够距离来过滤波动”,这,就是正确的做法。用个图比较好说明白 最上面就是2DW23x,下面3是额外外加的一层导热层,3和2之间放置一个薄膜NTC,2又是一个导热层,厚度比3厚,1是加热层。NTC作为温度控制反馈。最关键的地方就是2和3的厚度,3的目的是拉大温度感应位置和Die之间的距离。这两个厚度设置合理的话,Die的温度波动比NTC小一个数量级以上,NTC的温度波动比加热层1小一个数量级以上,设置NTC的波动最小但又足够给控制环路反应温度变化的趋势,就可以了,这时候虽然NTC有波动,但是经过层3的过滤,Die温度波动可以轻易做到小一个数量级。 层3的厚度决定了Die和NTC温度波动的比例,层3和2的厚度又共同决定了整个热振荡的频率,因为整个厚度过大,热振荡频率必然是100Hz以下的,不可能做到LTZ1000那样的kHz级别。
这样设置之后,简单来计算下,加热端,波动0.6%,这个是我目前做到的,到NTC那里,波动小一个数量级,达到0.06%,再到Die一级,则已经是0.006%了。当然,这些都还是假设,具体级间衰减还需要通过实验做出来,但是1个数量级是不成问题的。 关于NTC,不用担心灵敏度问题,薄膜型NTC在室温15度时,隔着10多厘米用嘴对着吹口气,都会引起剧烈波动,简单的电路就可以检测出来,成本比差分运放检测正偏电压低得多,当然了,NTC老化是个问题,具体我还没了解,估计DS也没有数据,只有实验过后才知道。
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