[实验] 怎样用稳压电源烧坏你的 LED

scoopydoo

JHXC 发表于 2024-7-16 17:18
就是采用一只三极管组成的恒流源，利用三极管的集电极输出恒流特性实现LED或稳压管的测试，整个电路类似 ...

如果只是用来测发光管或者稳压管，用一两只 JFET 加一只电阻组成的恒流源不是更简单方便吗？

JHXC

scoopydoo 发表于 2024-7-16 19:13
如果只是用来测发光管或者稳压管，用一两只 JFET 加一只电阻组成的恒流源不是更简单方便吗？

JFET
你说的对！不过几十年前，JFET的获得没有双极性三极管容易。

彩色CRT电视机普及后，双极性高反压三极管才逐渐普及应用，大功率 JFET 在电视机上使用差不多在十多年之后。记得当时14寸彩电用的开关管或行管，差不多是30-50元一只（84年左右）。彩电大功率 JFET的使用，是随着开关电源不断的改进才应用，在以前一般设备上极少看见。

现在JFET的应用满大街了，而双极性三极管使用反而减少。

MT4S301

scoopydoo 发表于 2024-7-16 19:13
如果只是用来测发光管或者稳压管，用一两只 JFET 加一只电阻组成的恒流源不是更简单方便吗？

两个IDSS不同的JFET共源-共栅连接，低频输出电阻特别大
https://www.semitec.co.jp/products/crd_s_series/

scoopydoo

MT4S301 发表于 2024-7-16 20:09
两个IDSS不同的JFET共源-共栅连接，低频输出电阻特别大
https://www.semitec.co.jp/products/crd_s_seri ...

小日子果然是不走寻常路，啥稀奇古怪的东西都整个专用的 ......

scoopydoo

刚才又试了一下 R6243 设置成 IS 模式，赶脚和 VS 模式下的结果没啥区别。

然后又把吉时利 220 搬出来了，直接设置成 20mA，电压限制 50V，专业的电流源果然不一样，除了开关闭合瞬间以及抖动造成的很窄的毛刺之外，电流控制得非常好。

scoopydoo

该测得基本都测了，剩下一些杂七杂八得电源就不一一测了，大同小异。最后来一张作案现场的照片作为纪念！

量子隧道

没研究过CCCV，感觉小鬼头说得挺有道理的。我理解，负载开路时，电压上升到CV闭环，然后定压输出。此时电流环开路了，电流环给出的控制信号饱和到极值（虽然不起作用）。接负载后，电路从CV状态切换到CC状态，但是CC环路从极值调整到设定值，显然需要时间。
当然，电源输出端口的并联电容的瞬时放电也是个烧LED的重要因素。

washu

scoopydoo 发表于 2024-7-17 01:17
该测得基本都测了，剩下一些杂七杂八得电源就不一一测了，大同小异。最后来一张作案现场的照片作为纪念！:l ...

大湿我发现一件事，就是你的 6161 脑门上写着我是 Current Source，而 6120...

它脑门上写的是 DC Standart

washu

量子隧道 发表于 2024-7-17 13:15
没研究过CCCV，感觉小鬼头说得挺有道理的。我理解，负载开路时，电压上升到CV闭环，然后定压输出。此时电流 ...

是的，就是这个意思：CC 运放饱和了，所以它重新进入正常工作状态要更长的时间，这个时间比从两个 CC 值之间变动长得多。

我再仿真了一下 42 楼的简化 CVCC 电源，用两个电阻作为负载切换，第一个情况，两个都是在 CC 状态内阶跃切换




显然这个切换不会导致从更高值电阻（此时电源端子电压较高）切换到更低值电阻时，更低值电阻两端会出现之前的“过压”。

而如果是从一个 CV 状态切换到一个 CC 状态




就会有一个相对较长的维持之前 CV 电压的时间。39 楼说的“一接上负载，就等于由原来的cv误差放大器控制，变成由cc误差放大器控制。这个切换过程是很快的”，这个应该指的是二极管的响应时间，它是很快的；然后后面“但是，对于cc误差放大器来说，他接收到的输入信号是一个突变的信号，即相当于阶跃信号，他对这个信号的响应，取决于他整个负反馈系统的特性”，这里就涉及到饱和运放重新进入正常工作状态，是不是要更长时间？我说的“在这两个状态之间转变显然需要不太短的时间”，指的是两个加在一起的时间

washu

小鬼头 发表于 2024-7-16 16:57
...按照我的理解，晶体管恒流源与稳压电源的cc功能在此的响应速度，还要受SR性能的影响：简单晶体管恒流源，要获得SR=1000V/us的性能也不是难事，而稳压电源的cc误差放大器，所用运放的SR通常是1V/us级别。

上楼，用 TL072 仿真了从一个 CV 负载切换到 CC 负载，运放会懵逼个几百 us

不知道这是运放特性导致还是压摆率导致，特别找了个号称 3600V/us 的运放



结果：
1、它不懵逼，直接切过去了

2、速度和简单三极管恒流源响应仿真差不多


那么，用这种高速运放做电源的话，劣势是什么

scoopydoo

washu 发表于 2024-7-17 14:55
上楼，用 TL072 仿真了从一个 CV 负载切换到 CC 负载，运放会懵逼个几百 us  

不知道这是运放特性 ...

老湿你花了这么多力气研究它，不如再接再厉，勇敢地往前面再迈一小步，接受俺的建议，自研源表吧！

MT4S301

washu 发表于 2024-7-17 14:55
上楼，用 TL072 仿真了从一个 CV 负载切换到 CC 负载，运放会懵逼个几百 us  

不知道这是运放特性 ...

高速运放的DC精度一般而言不及低速精密型（但应该有兼顾DC性能的高级型）。3600V/us可能是个电流反馈拓扑，DC精度不知怎样。
一般4148的反向恢复时间不到10ns，几百us的时间是运放内部晶体管饱和恢复时间。我曾经在运放输出和钳位管之间串3~10k电阻降低运放饱和深度，或许这里也可以加
高速高频运放另一个担忧是反馈路径的零极点频率比运放UGBW低，环路不稳定或自激

MF35_

washu 发表于 2024-7-17 14:55
上楼，用 TL072 仿真了从一个 CV 负载切换到 CC 负载，运放会懵逼个几百 us  

不知道这是运放特性 ...

归根结底就是电源的调整速度不够快，影响调整速度的是环路特性，负载存在大电容的时候会严重降低调整速度（有些电源输出端本身带有大电容），运放的带宽也压摆率也影响调整速度

如果使用高速运放，主要是问题是直流参数不好，因为高速运放本来就是为交流信号设计的，为了交流性能在设计上就会牺牲直流性能，比如温漂大、LF噪声高，这些都对直流电源非常不利。而且高速VFA一般内部都是经过补偿的，环路设计比较困难（为了迁就内部补偿一般要求特定范围的环路参数），CFA也是如此，环路参数可选的范围比较窄。而作为电源，环路中必然是有个调整管的，这又增加了环路的复杂性

所以用高速的运放设计电源，设计比较麻烦，考虑的问题更多，而最主要的是直流特性不好

小鬼头

站在电路运作规律和电源设计取向看：

1、具有cvcc功能的稳压电源，他首先要照顾cv的应用需求，因此，会把cc应用需求放在次一级位置。仅是把他在cv应用场景下的限流措施来对待，不考虑现在这种容易烧LED的情形。

2、这些稳压电源，其拓扑是射随器形式的输出级。这种电路在闭环后，带电容性负载时容易出问题（容易自激）。为了提升带复杂负载的能力，这些电源先安排一只大容量的输出电容，并按此来做好高频稳定性的设计。这样，即使带不利于高频稳定的电容性负载时，负载特性上的变化也不会过大，原来留出的稳定性裕量足以应付。

3、如果这种电源不预先安排大容量的输出电容，那么，他将会面临着这样的局面：

（1）假如按电路自身的特性来做高频稳定性的设计，那么，带电容性负载时就容易出问题。

（2）假如按最差的负载情况来设计，那么，他带复杂负载能力跟前者相差无几，但cv的瞬态输出能力（高频输出内阻）会比前者差。

4、如果优先照顾cc的需求，那么，就要按第3点来设计。这样一来，或是cv容易出问题（带复杂负载时），或是比竞争产品有劣势（瞬态输出能力变差）。

5、要解决上面的矛盾，可以把cv、cc分开来安排电路，但这样的电源，成本会急剧上升。