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OPA548設(shè)計(jì)的大電流電源

OPA548是一種低成本、高電壓/大電流運(yùn)算放大器,是驅(qū)動(dòng)各種負(fù)載的理想選擇。激光微調(diào)單片集成電路提供了優(yōu)良的低電平信號(hào)精度和高輸出電壓和電流。采用單電源或雙電源供電,以提高設(shè)計(jì)靈活性。具有內(nèi)部保護(hù),可防止過(guò)熱和電流過(guò)載。此外,OPA548的設(shè)計(jì)提供了一個(gè)準(zhǔn)確的,用戶選擇的電流限制。

Opa548是直引線TO-220封裝,以及一個(gè)7-引線DDPAK表面安裝塑料電源封裝。銅片或散熱片電路板易于安裝。它被指定在擴(kuò)展的工業(yè)溫度范圍(-40°C至+85°C)下運(yùn)行。SPICE宏模型可用于設(shè)計(jì)分析。

對(duì)于OPA548,調(diào)整電流限制的最簡(jiǎn)單方法是使用連接在ILIM引腳和V之間的電阻器或電位計(jì)-根據(jù)方程式1:

低電平控制信號(hào)(0μA至330μA)也允許對(duì)電流限制進(jìn)行數(shù)字控制。

利用DAC輸出經(jīng)過(guò)OPA548電流放大后驅(qū)動(dòng)負(fù)載,負(fù)載可以是純電阻,也可以是電感或電容。OPA548仿真電路參數(shù)

后端負(fù)載500R,輸出電壓峰值7.89V,計(jì)算下來(lái)負(fù)載峰值電流15.8mA,若輸出50mA的電流,輸出電壓必須在25V左右,供電電壓在30V左右。

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2021-08-12 18:50

OPA548采用這種封裝,芯片通過(guò)螺絲與散熱片緊貼進(jìn)行散熱處理。與散熱片之間需要導(dǎo)熱硅脂,幫助導(dǎo)熱處理。因?yàn)樵撔酒哂羞^(guò)熱保護(hù)功能,芯片的結(jié)溫好像是125攝氏度。溫度太高,芯片就過(guò)溫保護(hù)了,停止輸出了。這個(gè)通過(guò)調(diào)試就可以觀察到,溫度降下來(lái)后輸出正常。

因此,大電流輸出的時(shí)候需要保證良好的散熱,散熱片上需要增加風(fēng)扇進(jìn)行強(qiáng)制風(fēng)冷散熱。

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2021-08-12 18:51
@奮斗的青春
[圖片]OPA548采用這種封裝,芯片通過(guò)螺絲與散熱片緊貼進(jìn)行散熱處理。與散熱片之間需要導(dǎo)熱硅脂,幫助導(dǎo)熱處理。因?yàn)樵撔酒哂羞^(guò)熱保護(hù)功能,芯片的結(jié)溫好像是125攝氏度。溫度太高,芯片就過(guò)溫保護(hù)了,停止輸出了。這個(gè)通過(guò)調(diào)試就可以觀察到,溫度降下來(lái)后輸出正常。因此,大電流輸出的時(shí)候需要保證良好的散熱,散熱片上需要增加風(fēng)扇進(jìn)行強(qiáng)制風(fēng)冷散熱。

在OPA548中消耗的功率將導(dǎo)致結(jié)溫升高。當(dāng)模具溫度達(dá)到大約160°C時(shí),內(nèi)部熱關(guān)機(jī)電路關(guān)閉輸出,當(dāng)模具冷卻到140°C時(shí)復(fù)位。根據(jù)負(fù)載和信號(hào)條件,熱保護(hù)電路可以循環(huán)打開(kāi)和關(guān)閉。這限制了放大器的損耗,但可能對(duì)負(fù)載產(chǎn)生不良影響。

任何啟動(dòng)熱保護(hù)電路的趨勢(shì)都表明功耗過(guò)大或散熱不足。為了可靠運(yùn)行,結(jié)溫最高應(yīng)限制在125°C。為了估計(jì)完整設(shè)計(jì)(包括散熱器)的安全裕度,請(qǐng)?zhí)岣攮h(huán)境溫度,直到觸發(fā)熱保護(hù)。

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2021-08-12 18:52
@奮斗的青春
在OPA548中消耗的功率將導(dǎo)致結(jié)溫升高。當(dāng)模具溫度達(dá)到大約160°C時(shí),內(nèi)部熱關(guān)機(jī)電路關(guān)閉輸出,當(dāng)模具冷卻到140°C時(shí)復(fù)位。根據(jù)負(fù)載和信號(hào)條件,熱保護(hù)電路可以循環(huán)打開(kāi)和關(guān)閉。這限制了放大器的損耗,但可能對(duì)負(fù)載產(chǎn)生不良影響。任何啟動(dòng)熱保護(hù)電路的趨勢(shì)都表明功耗過(guò)大或散熱不足。為了可靠運(yùn)行,結(jié)溫最高應(yīng)限制在125°C。為了估計(jì)完整設(shè)計(jì)(包括散熱器)的安全裕度,請(qǐng)?zhí)岣攮h(huán)境溫度,直到觸發(fā)熱保護(hù)。

電源設(shè)計(jì)是需要一個(gè)散熱器,確保不會(huì)超過(guò)最高工作結(jié)溫度(125°C)。此外,為了提高可靠性,結(jié)溫應(yīng)盡可能低。結(jié)溫可根據(jù)以下公式確定:

式中:

TJ=結(jié)溫(°C)

TA=環(huán)境溫度(°C)

PD=消耗功率(W)

θJC=接頭與外殼之間的熱阻(°C/W)

θCH=外殼到散熱器的熱阻(°C/W)

θHA=熱沉對(duì)環(huán)境熱阻(°C/W)

θJA=接頭對(duì)空氣的熱阻(°C/W)

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2021-08-12 18:56
@奮斗的青春
電源設(shè)計(jì)是需要一個(gè)散熱器,確保不會(huì)超過(guò)最高工作結(jié)溫度(125°C)。此外,為了提高可靠性,結(jié)溫應(yīng)盡可能低。結(jié)溫可根據(jù)以下公式確定:[圖片]式中:TJ=結(jié)溫(°C)TA=環(huán)境溫度(°C)PD=消耗功率(W)θJC=接頭與外殼之間的熱阻(°C/W)θCH=外殼到散熱器的熱阻(°C/W)θHA=熱沉對(duì)環(huán)境熱阻(°C/W)θJA=接頭對(duì)空氣的熱阻(°C/W)

1HZ信號(hào)測(cè)試輸出波形如下:

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2021-08-12 18:57
@奮斗的青春
1HZ信號(hào)測(cè)試輸出波形如下:[圖片]

1kHZ正弦輸入的輸出波形

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2021-08-16 18:41
@奮斗的青春
1kHZ正弦輸入的輸出波形[圖片]

通過(guò)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)負(fù)載提升電源的功率及電流,每路電流限制在5A,整體輸出電流可以到10A。

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2021-08-16 18:42
@奮斗的青春
[圖片]通過(guò)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)負(fù)載提升電源的功率及電流,每路電流限制在5A,整體輸出電流可以到10A。

當(dāng)驅(qū)動(dòng)大的電容性負(fù)載(>1000pF)或感性負(fù)載(電機(jī)、通過(guò)長(zhǎng)電纜與放大器分離的負(fù)載)時(shí),緩沖電路也可以提高穩(wěn)定性。通常,3?至10?與0.01μF至0.1μF串聯(lián)即可。某些負(fù)載可能需要電路值的某些變化。

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