TL431+8050的100ma恒流源,能达到多高的精度?

donkey · 发表于 2010-4-16 17:07:37

TL431+8050的100ma恒流源,能达到多高的精度?1%,0.1%?

youngliu · 发表于 2010-4-16 17:13:58

引用楼主donkey于2010-04-16 17:07发表的 TL431+8050的100ma恒流源,能达到多高的精度? :
TL431+8050的100ma恒流源,能达到多高的精度?1%,0.1%?

与电流取样电阻精度有关，若为常温应用，最高可以达到0.2%，0.1%很不容易达到

大风车 · 发表于 2010-4-16 17:14:12

达不到~[s:32]

yjm2000 · 发表于 2010-4-16 17:36:28

我用AD587、AE塑料块和FET管做了个1mA的恒流源！

youngliu · 发表于 2010-4-16 19:35:08

引用第2楼大风车于2010-04-16 17:14发表的 :
达不到~[s:32]

我用LMV431与VMOS及DALE电阻就做了一个用于测试超级电容的负载，基本上能达到0.2%，短时间0.1%也可以。但环境温度变化不能大

shichen717 · 发表于 2010-4-16 21:44:44

准确度由8050电流增益变化率决定。
100mA用8050小了点，可能会烧。

2.5V*100mA=250mW，什么电阻能保证如此功率下的精度？

TL431+8050只能用于10mA以下，5%准确度的应用。

wxy8030 · 发表于 2010-4-16 22:04:45

100mA对8050来说是小意思，关键是看8050要承受多大的压降低，功率需要注意！

shichen717 · 发表于 2010-4-16 22:07:22

同意楼上，作为小巧的功率管，8050也有安全工作区，一定要注意压降。

youngliu · 发表于 2010-4-16 22:12:10

引用第5楼shichen717于2010-04-16 21:44发表的 :
准确度由8050电流增益变化率决定。
100mA用8050小了点，可能会烧。

2.5V*100mA=250mW，什么电阻能保证如此功率下的精度？

.......

1.楼主没有说只用一只8050，若用两只8050组成复合管则放大倍数变化导致的误差就不会太大
2.电阻可以用5W或10W 的Vishay DALE RH-5或RH-10，温度系数只有20ppm/k
如此配置一定能得到优于1%的结果（温度范围25度+/-10度以内）

shichen717 · 发表于 2010-4-17 00:28:30

一个RH-5多少钱？一直买不到。

好像隆重了些。

lilith · 发表于 2010-4-17 00:37:59

引用第4楼youngliu于2010-04-16 19:35发表的 :

我用LMV431与VMOS及DALE电阻就做了一个用于测试超级电容的负载，基本上能达到0.2%，短时间0.1%也可以。但环境温度变化不能大

在一般仪器设计的使用温度范围内和一年的老化时间内也能达到吗？

youngliu · 发表于 2010-4-17 07:27:08

引用第10楼lilith于2010-04-17 00:37发表的 :

在一般仪器设计的使用温度范围内和一年的老化时间内也能达到吗？

主要受LMV431的温度系数影响，不能达到宽温范围高精度。LMV431、TL431等带隙基准的温度系数一般是以两个测试温度下的测量值之差与温度差之比定义，实际上温度特性曲线显示其偏离25度之后温度系数可远高于标称的温度系数。

lymex · 发表于 2010-4-17 12:27:44

楼主扔下一个问题就不管了？

xiaosun · 发表于 2010-4-17 12:47:53

不用运放吗？

无图无真相

youngliu · 发表于 2010-4-17 12:52:01

引用第9楼shichen717于2010-04-17 00:28发表的 :
一个RH-5多少钱？一直买不到。

好像隆重了些。

我买的都是二手，几块钱一只，最好买过0.05%的，1%的比较多

youngliu · 发表于 2010-4-17 12:55:46

引用第13楼xiaosun于2010-04-17 12:47发表的 :
不用运放吗？
无图无真相

不一定要用运放。我的电路中用的LMV431是低电压1.2V带隙基准，电流取样电阻用12ohm就可以得0.1A。当然用运放会更好

xiaosun · 发表于 2010-4-17 14:55:43

不一定要用运放。我的电路中用的LMV431是低电压1.2V带隙基准，电流取样电阻用12ohm就可以得0.1A？

三极管Vbe没压降？Vbe不会-2mV/℃变？

ygw70 · 发表于 2010-4-17 16:00:53

好像电流源的精度很难超过电压源。

youngliu · 发表于 2010-4-17 16:45:12

引用第16楼xiaosun于2010-04-17 14:55发表的 :
不一定要用运放。我的电路中用的LMV431是低电压1.2V带隙基准，电流取样电阻用12ohm就可以得0.1A？

三极管Vbe没压降？Vbe不会-2mV/℃变？

Vbe的负温度系数对恒流电流影响很小。这是因为TL431或LM431的放大倍数有1000倍左右，Vref的变化会比VAK的变化小1000倍。

donkey · 发表于 2010-4-18 23:11:46

这几天外出了,晚上才回来.看了楼上各位老师的意见,我在想精度的关键点在哪里?
1.放大倍数:显然TL431本身就是一个运放,所以这个应该不是什么问题
2.温漂
a:三极管的温漂:这个似乎本质上还是归TL431管的.所以应该关系不大
b:取样电阻的温漂:我记得金属膜电阻的温漂好像是100ppm.所以应该漂不到哪里去啊

3.TL431的温漂:这个问题很严重.可能这个才是决定性的因素.

不知道我分析得对不对.

lymex · 发表于 2010-4-18 23:48:33

TL431温度系数不小，还不如用LM317加一个电阻来得简单，对电阻要求还低。

youngliu · 发表于 2010-4-19 08:06:27

引用第20楼lymex于2010-04-18 23:48发表的 :
TL431温度系数不小，还不如用LM317加一个电阻来得简单，对电阻要求还低。

用LM317也有缺点，就是随着负载电阻变化其压降（功耗）也大幅变化，这也影响其基准电压稳定度，同时其基准端电流也不是特别稳定。
用TL431，其本身压降和功耗与负载无关

shichen717 · 发表于 2010-4-19 10:05:26

引用第19楼donkey于2010-04-18  23:11发表的  :
这几天外出了,晚上才回来.看了楼上各位老师的意见,我在想精度的关键点在哪里?
1.放大倍数:显然TL431本身就是一个运放,所以这个应该不是什么问题
2.温漂
  a:三极管的温漂:这个似乎本质上还是归TL431管的.所以应该关系不大
  b:取样电阻的温漂:我记得金属膜电阻的温漂好像是100ppm.所以应该漂不到哪里去啊
.......

1.  431开环增益不足，1000，如果VBE变化10mV，对应431基准端变化10uV，即4ppm，VBE随温度变化很严重，1C变20mV，10C变200mV，即电流变化0.04%

2.  三极管beta主要影响准确度，输出电流Io=betaVref/[Rs(1+beta)]，误差为Vref/[Rs(1+beta)]，beta由BE结发射效率决定，发射效率由电子电流与空穴电流比例决定，空穴电流与VBE有关，因此随温度变化很明显，变化1%甚至5%很正常。

3.  2.5V*0.1A=250mW，在此功耗下，自然风冷条件下，1/4W金属膜温度可变化至少30C，1/2W金属膜温度上升20C，1W金属膜温度上升15C，2W金属膜温度至少上升10C，4者普通品（对得起431）对应温漂分别为100、100、150、200-300，即差不多都要变化0.3%，即使5W铠装也会有温度变化，但基本可用，可是价格又太高。
可以加个风扇，但体积又太大。

用2个431温度性能能好一些。

donkey · 发表于 2010-4-19 10:50:02

我的电阻阻值是非标的,所以用的是两个电阻并联,然后一个可变电阻串一个电阻了精确的调节的

请问楼上的,用两个TL431怎么接?

youngliu · 发表于 2010-4-19 12:44:33

引用第22楼shichen717于2010-04-19  10:05发表的  :

1.  431开环增益不足，1000，如果VBE变化10mV，对应431基准端变化10uV，即4ppm，VBE随温度变化很严重，1C变20mV，10C变200mV，即电流变化0.04%

2.  三极管beta主要影响准确度，输出电流Io=betaVref/[Rs(1+beta)]，误差为Vref/[Rs(1+beta)]，beta由BE结发射效率决定，发射效率由电子电流与空穴电流比例决定，空穴电流与VBE有关，因此随温度变化很明显，变化1%甚至5%很正常。
.......

Vbe随温度的变化绝对没有那么大！BE结的温度系数与普通二极管是相近的，都是大约-2mV/度，一般不会超过-2.5mV/度。+/-20度温度变化也就对应Vbe+/-50mV的变化，导致Vref+/-0.05mV的变化，即电流变化+/-20ppm（0.002%）。

shichen717 · 发表于 2010-4-19 12:50:02

[s:28]同意，写错了，是2mV/C

xiaosun · 发表于 2010-4-19 13:20:36

引用第19楼donkey于2010-04-18 23:11发表的 :
这几天外出了,晚上才回来.看了楼上各位老师的意见,我在想精度的关键点在哪里?
1.放大倍数:显然TL431本身就是一个运放,所以这个应该不是什么问题
2.温漂
a:三极管的温漂:这个似乎本质上还是归TL431管的.所以应该关系不大
b:取样电阻的温漂:我记得金属膜电阻的温漂好像是100ppm.所以应该漂不到哪里去啊
.......

金属膜电阻的温漂不会大于50PPM，我测过一个普通国产的大约+37PPM

shichen717 · 发表于 2010-4-19 13:33:52

引用第23楼donkey于2010-04-19 10:50发表的 :
我的电阻阻值是非标的,所以用的是两个电阻并联,然后一个可变电阻串一个电阻了精确的调节的

请问楼上的,用两个TL431怎么接?

431要求采样端为2.5V，100mA电流采样电压最好不大于300mV=0.3V。
0.3+2.5(0.88)=0.3+2.5*88k/(12k+88k)=2.5V，第2个431完成2.5*88k/(12k+88k)=2.2V的任务，而后2.2V+0.3V=2.5V进入第1个431的采样端，但须注意第2个431也会将自身的偏流（约1mA）引入采样电阻，需微调12k或88k。

youngliu · 发表于 2010-4-20 10:22:17

引用第26楼xiaosun于2010-04-19 13:20发表的 :

金属膜电阻的温漂不会大于50PPM，我测过一个普通国产的大约+37PPM

个体不能说明总体

shichen717 · 发表于 2010-4-20 10:35:10

如图

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TL431+8050的100ma恒流源,能达到多高的精度?

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