Conversión de una fuente de corriente controlada de 5 voltios a compatible con 3,3 V

Quiero crear una fuente de corriente controlada por voltaje relativamente simple con un microcontrolador de 3.3V. He encontrado ESTE circuito y parece ser lo que necesito. El problema es que está diseñado para 0 a 5V.

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Así que aquí están mis preguntas y mi investigación hasta ahora:

Pregunta 1) ¿Cree que existe una solución más sencilla (menos piezas, piezas actualizadas, etc.)?

Investigación 1) Puedo ir con una solución de un solo chip, algo como LT3092 Pero, ¿ese chip puede ser controlado por un microcontrolador?

Pregunta 2) ¿Qué debo cambiar en el esquema para que sea 3.3V?

Investigación 2) En el circuito original, 0V da 0A y 5V da 100mA, así que si no cambio nada en este esquema, 3.3V dará alrededor de 66mA. Supongo que tiene que ver con la resistencia desplegable en la primera entrada que forma un divisor de voltaje.

Pregunta 3) ¿Qué se debe cambiar si la corriente máxima requerida es de 200 mA?

Investigación 3) Probablemente será la resistencia interna del PFET en la salida lo que limita la corriente, ¿verdad? entonces, ¿necesitaré más voltaje en su entrada o debo cambiarlo por otro PFET?

Estoy haciendo estas preguntas para aprender cómo funciona el circuito original, por ejemplo:

  • ¿Cuál es el papel de esos condensadores de 100pF?
  • ¿Por qué las resistencias de retroalimentación son de 10k?
1. sí; 2. use la solución de 1; 3. nada, 1. eso ya lo soluciono.
Pero en serio, si una entrada está etiquetada como "0–5V", entonces, obviamente, "0–3.3V", que es un subintervalo de eso, también funciona.
Personalmente, también me niego a comentar los esquemas que haya encontrado en alguna parte; si tiene una pregunta concreta sobre el funcionamiento, pregúntela, según su comprensión del circuito. Pero no creo que sea justo esperar que expliquemos el circuito de otra persona (bastante complejo) Y lo mejoremos. ¡Sin embargo, su tercera pregunta está bastante cerca de ser una buena pregunta! Creo que si preguntas algo como "¿es el MOSFET de salida lo único que limita la corriente de salida", entonces tendríamos una buena pregunta, pero así, no estoy seguro de por dónde empezar :)
@MarcusMüller jajaja tus comentarios me alegraron el día. Actualicé mi pregunta con algunos detalles más... ¿vale la pena responderla ahora?
¿Puedes agregar designadores al esquema? Las proporciones de los valores de R1, R2 y R5 determinan el rango de corriente de salida de este circuito. Ahora solo tiene que averiguar qué resistencias elegí para etiquetar como R1, R2 y R5. Si hubiera proporcionado un esquema con designadores, habría usado su elección.
@ThePhoton Claro, ¡acabo de hacer eso!

Respuestas (2)

Otros han respondido sobre circuitos alternos. Responderé las partes sobre la modificación de este diseño.

¿Qué debo cambiar en el esquema para que sea 3.3V?

¿Qué se debe cambiar si la corriente máxima requerida es de 200 mA?

La relación entre la corriente de salida y el voltaje de entrada es R4 / (R5 * R8).

Aparte: ¿Por qué R5 y R8 se especifican como tipos del 1%, pero R4 no? Parece un descuido del diseñador original (o tal vez pensó que 4,99 kohms no está disponible en tolerancias más bajas).

Por lo tanto, puede ajustar cualquiera de estas resistencias para cambiar la escala y lograr una salida de 200 mA con una entrada de 3,3 V. Probablemente sea más fácil reducir R5, ya que es menos probable que cause la saturación del circuito donde no sucedió antes. Pero es posible que descubra que los valores de resistencia estándar disponibles requieren que también ajuste ligeramente las otras resistencias para obtener exactamente el rango que desea.

También debe verificar que el MOSFET de salida y su disipador de calor puedan manejar la demanda térmica más alta si conducen 200 mA a la carga de salida mínima posible (un cortocircuito). Es posible que se requiera un disipador de calor más grande o un FET más robusto.

Editar: una lectura muy breve de la hoja de datos IRFD9024 dice que se puede usar hasta 1 W con un disipador de calor adecuado. En este circuito, 200 mA en una carga de cortocircuito requerirían que el FET de salida quemara 1,6 W. El aumento de R8 podría reducir ligeramente esto a expensas de reducir el voltaje de cumplimiento de salida, pero aún así querrá tener algo de margen en el térmico capacidad del dispositivo de salida. Por lo tanto, querrá un FET nuevo para el diseño de corriente más alta.

Investigación 1) Puedo ir con una solución de un solo chip, algo como LT3092 Pero, ¿ese chip puede ser controlado por un microcontrolador? <<<

¿Por qué no probar LTC3623?

Fuente de corriente programable de 5 A LTC3623

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O, teniendo en cuenta que usará un microcontrolador, tal vez tenga sentido dar un paso atrás y repensar el concepto. Puede obtener un amplificador de detección de corriente de lado alto como TSC101. Llévelo al convertidor A/D del microcontrolador.

TSC101

Ahora lo que necesita es solo un elemento de potencia de lado alto alimentado por el PWM de su microcontrolador.

Eso es demasiado complejo para mi diseño. Necesito que sea DIL o QFP para poder soldarlo.
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