構(gòu)建精密低噪聲5A電源

LT6658-2.5V 電壓基準(zhǔn)具有具 150mA 和 50mA 雙輸出的精準(zhǔn)基準(zhǔn)規(guī)格。這種前所未有的精度和功率組合使得能夠創(chuàng)建負(fù)載調(diào)節(jié)小于12ppm/A的非常精確的大電流電源。LT6658 只需要幾個額外的組件即可獲得。

LT6658-2.5V 的典型配置如圖 1 所示。帶隙模塊賦予該器件世界一流的基準(zhǔn)規(guī)格。400Ω電阻設(shè)置一個低通濾波器，通過在降噪（NR）引腳上放置一個任意大的電容來完成。最后兩個輸出，V輸出1和 V輸出2，由具有開爾文檢測輸入的低漂移放大器緩沖。

圖1.The LT6658-2.5V

通過并聯(lián)添加三個2N3055 NPN晶體管來實(shí)現(xiàn)5A能力，如下圖2所示。對于 5A 總輸出驅(qū)動，每個 2N3055 將通過 1.667A 的電流。值為 0.1Ω 的鎮(zhèn)流電阻在 2N3055s 中平衡功率。請注意，雖然鎮(zhèn)流電阻僅為0.1Ω，但流過它們的電流為1.67A，每個鎮(zhèn)流電阻的功耗為0.28W。LT6658 需要 2.5V 的裕量來維持其 Force 輸出，而該電路將需要 1V 的額外裕量是（大約0.7V）以及鎮(zhèn)流電阻兩端的壓降。計(jì)算2N3055s的總功耗，5A × （2.5V + 0.7V） = 16W。因此，2N3055 TO-3封裝需要足夠的散熱器。

為了提高電源效率，輸出級使用獨(dú)立的電源，如圖2所示。輸出電源可以更低，以僅容納 2N3055 所需的裕量。

圖2.固定 2.5V 5A 電源

該固定電壓電源可在 V 上采用一個 1μF 至 50μF 電容器時保持穩(wěn)定OUT1_F針。電源輸出端在 V 處的額外電容OUT1_S可以從小電容器到毫法范圍內(nèi)的大電容器不等。該電路無法吸收來自V的電流出1_S.灌電流限制在 VOUT1_F針。一個 2.5kΩ 外部電阻在 1mA 負(fù)載下保持環(huán)路有效。如果負(fù)載始終吸收足夠的電流以保持電路源電流，則不需要該電阻。

上述電路的負(fù)載調(diào)整率如圖3所示。在5A時，總誤差小于60ppm，導(dǎo)致負(fù)載調(diào)整率小于12ppm/A。

圖3.5A 電源的負(fù)載調(diào)整率

只需稍作修改，該電路即可轉(zhuǎn)換為可變電源，如圖4所示。LT6658 具有一個 2.5V 的固定輸出。為了將輸出范圍減小到1V，在NR引腳上放置一個267Ω電阻以產(chǎn)生分壓器。通過增加一個固定的1kΩ和可變的4kΩ電阻，在輸出緩沖器周圍集成了一個增益電路。請注意，LT6658 電源引腳上的最小電壓為 4.25V（在 V 上）在針。V上的最小電壓合1為 4.5V 或 V輸出1+ 2.5V + V是以較高者為準(zhǔn)。

圖4.精密低噪聲可變 1V 至 5V 5A 電源

為了演示低噪聲能力，在NR引腳上放置一個220μF電容，如下圖5a所示。這樣可以消除帶隙噪聲，并將噪聲密度降低到約7nV/√Hz。5安培電路的輸出電壓噪聲圖如圖5b所示。

圖 5a.用于演示5A噪聲性能的電路

圖 5b. 5A 電源的輸出電壓噪聲

2N3055晶體管的β約為100，需要50mA的基極驅(qū)動，完全在V的輸出驅(qū)動規(guī)格范圍內(nèi)輸出1.

由于 LT6658 具有兩個輸出，因此第二個輸出能夠保持卓越的基準(zhǔn)性能，而第一個輸出則配置為一個高電流電源。

如果需要兩個高電流輸出，可以將第二個輸出配置為低噪聲大電流電源。每個緩沖器都有一個專用電源引腳，從而實(shí)現(xiàn)出色的電源抑制和非常低的通道間串?dāng)_。