2小时波动10PPM的100mA恒流源

jj3055

昨天搭了个简单恒流源，电流测量用VHP-4的10R做为产样电阻，HP3456测量产样电压（1V档测量），没有调节过，电流大约在118mA。2小时的时间波动了大约7PPM。

不知道100mA的恒流源业余条件下可以做到什么指标。

jj3055

测量条件非常简陋，设备有限没办法，测量的地方又有微风吹动。过段时间好好再做一个。

chenang39

上个电路图学习。

lxjt13075

马上放暑假了，没事做我也在琢磨恒流源。目前用MAX6325、OP07、AE塑料块等做了一个1mA的，用AE塑料块和fluke绿皮线绕电阻并串了一个1K的权作检流监测电阻，初步看起来还行，做的最好的一次是从中午到到后半夜，温度变化10多度，3478只有一个数字的电压变化，目前的问题在于还需要在元器件及电路优化上下功夫。

没有金封电阻，没有好元件，没有高档表，只有一个3478+2只手，玩的就是过程。。。

jj3055

电路图过些日子传上。

1mA的我也做了一个，比100mA好多了，现在正在测试。

lxjt13075

我做的1mA恒流源电路图

我来发个图吧，希望能抛砖引玉。

这个电路是参照7075的电阻测量电路做出来的，由于条件有限， 元件用的乱七八糟，Q1找不到合适的N沟道MOS管，只好用上了IRFZ44N，Q2更恼火，手里根本没有P沟道MOS管，翻箱倒柜找到一块笔记本电池保护板，从上面拆了一个TPC8114（贴片的玩意儿，弄起来很恼火）。
电阻用的都是二手AE塑料电阻，本来有一个OPA2277,用在了399基准上，不想拆，也没有其他好的运放，只能用OP07了

zy_sh_npk

看来大家开始玩恒流源了！

jj3055

是的，恒流源用途也很大，尤其是1MA的，用于PT100测温电路

youngliu

引用第5楼lxjt13075于2010-06-21  23:11发表的  :

我来发个图吧，希望能抛砖引玉。

这个电路是参照7075的电阻测量电路做出来的，由于条件有限， 元件用的乱七八糟，Q1找不到合适的N沟道MOS管，只好用上了IRFZ44N，Q2更恼火，手里根本没有P沟道MOS管，翻箱倒柜找到一块笔记本电池保护板，从上面拆了一个TPC8114（贴片的玩意儿，弄起来很恼火）。
电阻用的都是二手AE塑料电阻，本来有一个OPA2277,用在了399基准上，不想拆，也没有其他好的运放，只能用OP07了

第二个OP07的同相端应该是接到R3与Q1的接点 5处

youngliu

引用第1楼jj3055于2010-06-21  21:48发表的  :
测量条件非常简陋，设备有限没办法，测量的地方又有微风吹动。过段时间好好再做一个。

或许10ohm采样电阻应该加散热片了，0.118W的功耗会使其内部电阻体温升不低了，偏离了零温度系数点（零温度系数温度约为25度）

kdtcf

我也感觉应该是电阻上面的功耗引起温度上升引起的，可以用几个电阻并联或串联来分散功耗。

lymex

很好的尝试，但7ppm的波动还是不小。10欧电阻在118mA下的功率有0.14W了，有发热，因此大概就引出一系列问题。如果能把功率限制在30mW，估计能好不少。当然，用30mW的话意味着采样电阻要选3欧附近，采样电压降低到0.3V左右，这样热电动势影响也要增大一些。不过，以标准电阻的功率10mW为原则，100mA的电流只能流过1欧。也就是说，1欧标准电阻的标准测试电流就是100mA。

另外，1V的对比电压是如何得到的？

jj3055

这个电路时临时尝试性的，违背了很多基本原则，主要是测试是否有大的震荡和噪音，为以后的正式制作积累经验。

LM399直接出7V作为基准电压，电阻产用60R的VHP-4,这样出的电流就是110MA左右。60R的VHP-4被安装在散热器上。

采样电阻用10R的VHP-4,也被安装在散热器上。

噪音是由电流源，采样电阻，HP3456综合导致的。所以横流源的最综性能仍然需要进一步测试

youngliu

引用第12楼jj3055于2010-06-22  09:58发表的  :
这个电路时临时尝试性的，违背了很多基本原则，主要是测试是否有大的震荡和噪音，为以后的正式制作积累经验。

LM399直接出7V作为基准电压，电阻产用60R的VHP-4,这样出的电流就是110MA左右。60R的VHP-4被安装在散热器上。

采样电阻用10R的VHP-4,也被安装在散热器上。
.......

原来是恒流源本身就不理想。
60ohm电阻118mA功耗有0.8W多了，若加的散热器热阻大，其温升也不可能小，温升越高，受风吹影响越大。LM399 基准输出电压也会受气流影响

lilith

5 楼的图，OP-07 没有用负电源，这样没问题吗？虽然手册上指出 Vin 只要比 V+/-Supply 低/高 2V，但我用 Ti 的 OP-07，有的时候 Vin 比 V- Supply 高 2.5V 也不很正常，一般保证 3V 感觉妥一些？

此外 R3 接 V+ Supply 是否也不妥？下图为 3457A 电流源


简化如下


电流大小是会受到  R3 上端（5 楼的图）或者说 V2 （我的图）影响的。

zgh1974

学习学习

lilith

另，关于检流，用 3457A 的电流档测 7651 的电流，10mA 很好，100mA 在短时间内有明显的上升变化，可见 3457A 的 0.3A Range 检流电阻因为明显发热了，且温度系数为正（难道是金属？）。

lymex

高位表的较大电流档，指标都不高。3457的采样电阻应该是那个比较普通的R401，0.1欧的5W线绕，50ppm的温度系数。

要想精确测试100mA，其难度与发生100mA类似，都要用类似的采样电阻、类似的功率。

jj3055

我也用过6871的电流档测试电流，发现一直在漂，不是VHP-4(AE)+HP3456的对手。看样子电流检测还是外加比较好。

昨天搞到了一些1R4925 ,14R925,149R52的AE两脚大功率电阻，打算把检测到的电压用电阻分压后使用，作为检流电阻，之前买的几个1R,10R,100R四线电阻发现调节精度很不方便。

lilith

R401 应该是 3A（1.5A）Range 的，0.3A 是 R402，1 欧，0.1A 时压降 0.1V，功耗 10mW，估计也是线绕，温度系数很大，所以才有那么糟糕的表现，不知道用金属箔电阻替换会不会好很多，但换掉它的话从 300uA - 300mA 电流档都得重新校准，我又没有源，7651 应该不能拿来校准 3457 的...

VHP-4 的 0.1 欧弄了个，估计替换 R401 效果应该不错，但 1 欧的 VHP-4 没弄到，搞了两个 0.5 欧的，不知道串联使用行不行。还在琢磨是直接在线路板上替换呢，还是做到盒子里面，装上接线柱和香蕉插，作为一个附件使用好呢。

lilith

引用第18楼jj3055于2010-06-22  14:26发表的  :
我也用过6871的电流档测试电流，发现一直在漂，不是VHP-4(AE)+HP3456的对手。看样子电流检测还是外加比较好。

昨天搞到了一些1R4925 ,14R925,149R52的AE两脚大功率电阻，打算把检测到的电压用电阻分压后使用，作为检流电阻，之前买的几个1R,10R,100R四线电阻发现调节精度很不方便。

jj 你又忘记寄电阻给我了

话说我看 7651 里面像样的电阻都没一个




看样子体积最大的这两个电阻应该是 100mA Range 的检流电阻，看起来真摇

  

想起 lymex 老大的几台爱得万的电源，里面的电阻用料不知道比横河好多少了

jj3055

jj 你又忘记寄电阻给我了
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地址块给我啊！

lymex

是的，3457里R401是更大电流的，而R402=1欧是0.3A的。这些电阻是电流档指标不高的瓶颈，电阻用的很廉价，即便是3458A里面的电流检测电阻也不算最好。电流档电阻好一些的例如8508和6581，貌似用了金属箔的。
用VHP4来替代，能显著提高电流档的指标，但小电阻适宜并联而不是串联。Prodigit售价几万的电流检测/转换仪7550A，里面用的就是0.105欧和1.05欧的VHP4，电阻选的比标称大一点，通过并联调整达到正好。两个0.5欧串联成1欧并不太好，因为链接处的引线电阻不可避免（包括内部引线），假设为10毫欧，那么就是总电阻的1%，由于铜引线的温度系数大约是4000ppm/C，因此总的电阻温度系数就增大到40ppm/C。