電源電圧の傾きについて

質問

供試品へ供給する電源電圧(0[V]~16[V])をRise/Fall SR：1.0[V/s] ~ 0.1[V/s]で可変できるような治具を作成しようとしています。
目的は電源電圧をゆっくり立上げ/立下げたときの供試品の挙動を確認するためのものです。

回路が思いつかないため、ご意見いただけないでしょうか。

回答No.4

TIGANS · ベストアンサー

＞SET端子に求める出力波形を入れてあげる(FGでは増幅させる)ことでLT3083のOUTPUTの制御を行うイメージですが正しいでしょうか。

正しいですよ。
SET端子に定電流源が付いていますが、基本はSET端子と同じ電圧をVOから出力する機能のICです。

＞FGを使用せずに台形波(Rise, Fall共に1.0[V/s]~0.1[V/s])を実現しようとするとPWM波形の平滑化を行うことになるのでそうか。

このICは帯域は100kHz程度なのでPWMで使う用途には余り向いていないでしょう。
https://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-06897/
みたいな安いFGも売っていますし、最近だとオシロに簡易PGが付いている場合もありますので、全回答のようにDAC+AMPのほうが簡単かと。
立ち上がりについては、50uAの定電流源が付いていますのでコンデンサを付けるだけで一定のスルーレート立ち上がりを実現することが出来ます。50uFで1.0[V/s]、500uFで0.1[V/s]です。（リーク電流に注意）ただし16Vをオーバーシュートする可能性があるのでVcontrolとVINは別電圧にしてVINは16.1V程度にする必要がありますね。

お礼

TIGANS 様　ご回答ありがとうございます。

無事、作成することができました！
親身に情報を聞いていただき、詳細な情報を提供してくださったため、ベストアンサーとさせていただきました。

今後ともよろしくお願いいたします。

回答No.3

TIGANS

＞主電源については直流安定化電源(Max:35V-30A)のものがあり、そこに傾きを調整するようなハードを挟むものをイメージしております。
＞負荷の性質としてはMax3A以下で動作するもので負荷側からのパワーを吸収する必要がないものです。

う～ん、そういう条件は先に記載して欲しいところ。つまり十分な容量の安定化電源はあるんですね。

＞供試品へ供給する電源電圧(0[V]~16[V])
であれば、３Ａ低損失可変レギュレーターＬＴ３０８３
https://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-12586/
と10cm角程度の放熱器があれば良いかと思いますよ。
上記のページから辿れるデータシートの　P.19　”DACで制御 されるレギュレータ”　の回路で良いかと思います。電源装置からの電圧は17.5～18Vにしてください。
DACの部分はファンクションジェネレータがあれば、そのまま接続して微小容量でノイズカットすればOKだと思います。
（振幅が16V出ない場合は、OPアンプなどで16Vに届くように増幅してください）

細かい注意点はデータシートに従ってください。

お礼

TIGANS 様　ご回答ありがとうございます。

今後はできる限り詳細な仕様を記載するようにいたします。
ご指摘ありがとうございました。

補足

TIGANS 様 御解答ありがとうございます。

条件の情報提示が少なく、申し訳ありませんでした。
十分な容量を持っている安定化電源は保有しております。

SET端子に求める出力波形を入れてあげる(FGでは増幅させる)ことでLT3083のOUTPUTの制御を行うイメージですが正しいでしょうか。

FGを使用せずに台形波(Rise, Fall共に1.0[V/s]~0.1[V/s])を実現しようとするとPWM波形の平滑化を行うことになるのでそうか。

以上、追質問になってしまいますが、宜しくお願い致します。

回答No.2

ohkawa3

回答(1)さんがご提示の、ソフトスタート／ストップ機能が付いている直流電源装置が最適なソリューションと思います。
もっと多彩な電圧変化パターンが将来的に必要となるのであれば、プログラマブル安定化電源と呼ばれるような電源装置を採用することをご検討になることが良いと思います。
既に直流電源があって、その出力電圧の上昇率／下降率を調整するようなハードウェアを付加することがご所望でしょうか？
そうであれば、アナログ的な回路設計になるので、負荷の性質、必要とする精度などに応じて多様な選択肢が存在します。また、電源が、過渡的に負荷側から流れ込むパワーを吸収する必要があるか否かによって選択肢に制約が生じます。

負荷の性質や必要とする精度などについて情報をご提供いただければ、回路例を提示することができるかもしれません。

参考URL：

https://ednjapan.com/edn/articles/1909/17/news014.html

お礼

ohkawa3 様ご回答ありがとうございます。

主電源については直流安定化電源(Max:35V-30A)のものがあり、そこに傾きを調整するようなハードを挟むものをイメージしております。

負荷の性質としてはMax3A以下で動作するもので負荷側からのパワーを吸収する必要がないものです。
精度としては0.1sで状態が遷移するようなものです。

よろしくお願い致します。

回答No.1

TIGANS

ソフトスタート／ストップ機能が付いている直流電源装置を使えば良いと思います。一例として
https://www.kikusui.co.jp/catalog/pdf/files/2020/pwr-01.pdf

そこまで精密でなくて良いのであれば
DAC＋DC-AMP とか、PWM出力を平滑化とか方法はいろいろあるかと。

お礼

TIGANS 様 御回答ありがとうございます。

ソフトスタートおよびソフトストップ機能のついた直流電源を使用することで実現することは承知の上でございます。
回路理解を深めたく、理論上どのような制御をしていて、実際にはこうなる。といったような部分で学習もしたく自作したいと考えておりました。
0.1秒で状態が遷移するようなそんな精度のものを実現しようもとしています。
DAC + DC AMPは思いつきませんでした…参考にさせて戴きます。