如何提高电子负载大电流爬升速度

tulatinme · 发表于 2015-3-12 17:10

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请教，一般所见的电子负载原理如下图所示，坛内的M8 V6负载原理类似。
那么问题来了，这种原理的负载，如何能够做到100us左右爬升60A大电流？？

CC load.PNG

wydchina · 发表于 2015-3-12 17:26

问题
一.按此的速度，1ms后达到600安？然后继续上升？
二.对这种速度的陡升，某些电源设备（即使有这么大输出）会判断为短路，停止输出。

L555T_007 · 发表于 2015-3-12 17:39

MOS是容性驱动，运放后加缓冲推动器来驱动NMOS.

TUNGUSKA · 发表于 2015-3-12 17:49

提高运放转换速率并保证驱动能力，OP07大约20uS达到足够驱动电压，可以换个数率高些的。但高速率的恒流电路不稳定也许会振荡。LZ的要求可能不易实现。

tulatinme · 发表于 2015-3-12 18:00

TUNGUSKA 发表于 2015-3-12 17:49
提高运放转换速率并保证驱动能力，OP07大约20uS达到足够驱动电压，可以换个数率高些的。但高速率的恒流电路 ...

谢谢，目前只能做到1～2ms电流爬升60A。
试过更换OP27，不能提高电流爬升速度，反而容易自激；
试过OP07输出加图腾(9012+9014)增加驱动能力，没有效果；
OP07与MOS gate之间的驱动电阻从2欧姆到K级都试过了，也不行；
已经下单LT1010单位增益缓冲器，试试效果如何。

tulatinme · 发表于 2015-3-12 18:03

L555T_007 发表于 2015-3-12 17:39
MOS是容性驱动，运放后加缓冲推动器来驱动NMOS.

谢谢，运放后有增加9012+9014图腾来增加驱动能力，似乎没有什么效果。
换个LT1010再试试。
MOS也已经从IRFP260N换为CISS,QG更小的IRFP150N。

tulatinme · 发表于 2015-3-12 18:04

wydchina 发表于 2015-3-12 17:26
问题
一.按此的速度，1ms后达到600安？然后继续上升？
二.对这种速度的陡升，某些电源设备（即使有这么大输 ...

谢谢，只要做到100us爬升60A即会触发保护动作，用电子负载来拉这个电流；

TUNGUSKA · 发表于 2015-3-12 21:59

tulatinme 发表于 2015-3-12 18:00
谢谢，目前只能做到1～2ms电流爬升60A。
试过更换OP27，不能提高电流爬升速度，反而容易自激；
试过OP07 ...

OP07或27的驱动力已有余，再加图腾无意义，可测量MOS的栅级驱动波形，看驱动上升率是否足够，以确定瓶颈位置。 LT1010是个输出放大器，需搭配高速率的前级，会使电路复杂化。

tulatinme · 发表于 2015-3-12 23:26

谢谢，之前示波器探棒加在MOS栅极，会引起自激，明天再试试。OP07输出电流也就是几个mA，150N MOS的输入电容有1900PF，六只并联（有做均流），驱动怕是不足，但不知为什么，加了图腾也没有效果。

tulatinme · 发表于 2015-3-12 23:28

LT1010是1:1单位增益器，增强输出电流到150mA。

tacoal · 发表于 2015-3-13 01:13

本帖最后由 tacoal 于 2015-3-13 03:11 编辑

op07肯定不满足要求，slew rate只有0.3V/us，增益带宽0.6M。而你的要求slew rate 60/100=0.6A/us，这还不包括闭环调节时间。虽说电压和电流的slew rate不一样，但还是关联的。0.6M的带宽大概是1us（按一阶系统估算）
op27应该可以，但是因为带宽大了，容易自激，所以要加稳定线路，比如低通。简单的可以试一下在R3上并联一10微法的电容，最好是非电解电容。复杂点的，可以在运放至场效应管之间串一个低通，大约1M带宽的。

tulatinme · 发表于 2015-3-13 10:36

tacoal 发表于 2015-3-13 01:13
op07肯定不满足要求，slew rate只有0.3V/us，增益带宽0.6M。而你的要求slew rate 60/100=0.6A/us，这还不包 ...

谢谢你，OP27是8M带宽，2.8V/us slew rate，理论上应当是有明显改善的，问题应当如您所说，容易自激震荡，实际也正是如此，低频时容易自激震荡。
您说的低通处理我再好好试试，运放的驱动增加应当也是一个关键要素吧。

L555T_007 · 发表于 2015-3-13 11:07

Vin 的电压和负载电阻多大？不要告诉我是感性负载吧？

示波器看看Vref VGS Vds曲线，看看Vgs平台区的情况.

跟 Vgs Vds Crss 都有关。

tulatinme · 发表于 2015-3-13 13:42

L555T_007 发表于 2015-3-13 11:07
Vin 的电压和负载电阻多大？不要告诉我是感性负载吧？

示波器看看Vref VGS Vds曲线，看看Vgs平台区的情 ...

Vin电压在5V-10V之间，阻性负载。

tacoal · 发表于 2015-3-14 02:28

tulatinme 发表于 2015-3-13 10:36
谢谢你，OP27是8M带宽，2.8V/us slew rate，理论上应当是有明显改善的，问题应当如您所说，容易自激震荡 ...

确实是，驱动电流也是个因素。
按你提供的数据，6个并联的mos输入电容有11400PF，假设运放输出电流是1ma恒流充电，那么斜率是87700V/S，冲到6V的时间是68.4us，是一个不可忽略的因素。
感觉你遇到的问题主要和运放的slew rate以及最大驱动电流有关。至于运放带宽，前面提及的0.6M带宽的调节时间大致是1us，应该不是主要因素。

tulatinme · 发表于 2015-3-14 19:00

OP27输出接双LT1010并联，耗费了3ms爬升60A电流，而OP07不接LT1010才2ms左右。。。真是非常奇怪。

OP07和OP27的反向端和输出端之间接了0.1uF串100ohm电阻，这个电容非常重要，不接或者容值过小都非常容易自激。

OP27 LT1010.PNG

tulatinme · 发表于 2015-3-14 19:12

OP07不接LT1010，以通道2电流为触发条件，捕捉的Vgs和电流波形。
电流爬升滞后2.78ms.

OP07不接LT1010 Vgs+30A

tulatinme · 发表于 2015-3-14 19:13

OP07不接LT1010，以通道2电流为触发条件，捕捉的Vgs和电流波形。
电流爬升滞后1.26ms

OP07不接LT1010 Vgs 60A.PNG

tulatinme · 发表于 2015-3-14 19:26

OP27输出接双LT1010，MOS由6个改为3个，影响不大。

OP27 double LT1010 3MOS.PNG

dadodo · 发表于 2015-3-15 11:11

折腾方向错了
大功率开关电源的主MOS可以在1us内上升到几十A

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