"быстрый" источник тока

[040301]

Добрый день всем,

может, кто-то уже сталкивался с подобной проблемой.
стоит задача собрать источник тока, который все время держал бы в цепи ток 1-2 А (в перспективе - до 5 А).

Вроде несложно, существует много простых решений типа "операционник+мощный транзистор" и др. Но особенностью задачи является то, что нагрузка может очень быстро менять свое сопротивление. И, соответственно, нужно, чтобы источник тока выдавал постоянный ток даже в интервале времени до 10-100 нс. Если собирать компенсационный источник тока, то возможно, схема типа вышеупомянутой "операционник+транзистор" не успеет так быстро сработать и подстроить заданный ток за наносекунды. Получится "просадка" (или "выброс") тока на коротком временном интервале при увеличении (или уменьшении) сопротивления нагрузки в этом интервале.

Есть мысль собрать "медленный" источник тока, но в цепь нагрузки поставить индуктивность побольше, чтобы
она не давала току просаживаться в течение короткого периода времени (10 - 1000 нс), а потом "медленный"
источник тока подпитал бы катушку и получился бы более-менее постоянный ток в течение всего нужного
интервала времени. При быстрых изменениях сопротивления нагрузки постоянный ток поддерживался бы за счет индуктивности, а при медленных - за счет работы схемы источника постоянного тока компенсационного типа.

Какие еще есть идеи поддержания постоянного тока в цепи до 5 А при условии постоянства тока даже в пределах короткого интервала времени при быстрых изменениях нагрузки?

Спасибо всем, кто выскажется по этому поводу.

[otest]

Есть еще емкостные фильтры.

[Falconist]

Во-первых (IMHO) "быстрее", чем могут обеспечить частотные свойства используемых компонентов, вы ИТ не получите. Т.е., использовать нужно ВЧ-СВЧ транзисторы.

Отсюда - применение микросхем становится проблематичным - все-таки, частота у них будет пониже, чем у дискретных элементов. Поэтому Ваш вариант ОУ+транзистор выглядит несколько сомнительным.

Во-вторых, радикально исключить из нагрузки любые емкости, либо каким-то образом их нейтрализовать. Как именно - сейчас трудно сказать что-то конкретное ввиду отсутствия реальной схемы.

Отсюда - очень большое значение приобретает разводка ПП и компоновка на ней элементов.

В третьих - интересен Ваш вариант "двухступенчатого" ИТ: в первом каскаде - более сложный, но медленный, во втором - простой но "быстрый".

[Kabron]

Двухступенчато - весьма здравая мысль.
А впринципе, если это что то лабораторное ИМХО может сработать лобовой подход: достаточно мощный стабилизатор + тоже мощный резистор сопротивлением раз в 100 больще возможного R нагрузки.
Но автор не указал своих требований, так что тут мы и сами теряемся в догадках.

[040301]

Да, возможно придется использовать мощные СВЧ-транзисторы, чем заниматься не хочется: совсем нет опыта работы на высоких частотах.
Про "лобовой подход" с источником достаточно высокого напряжения, а последовательно с ним резистора, конечно, подумал в первую очередь, но, к сожалению, здесь не пройдет. Нагрузкой будет мощный светодиод. Если нужен ток, напрмер, 2 А, а последовательный резистор взять хотя б 100 Ом(но и этого будет маловато), то уже получается 400 Вт на последовательном резисторе, да и источник какой нужен... Не по-инженерному как-то .

В общем, пока буду пробовать "медленный источник тока + индуктивность побольше". Авось получится.
Ну, а если не выйдет - придется осваивать ВЧ. А то стыдно: уже не маленький, а каких-то 100 МГц боюсь .

О результатах отпишу.
Всем спасибо.
Если кто-то подскажет работающую схему источника тока (достаточно высокого - до 5 А) на транзисторах попроще и понадежнее, тому отдельный респект.

[Elf]

Сразу скажу, что быстрый именно источник тока не делал, так что все- ИМХО, из опыта быстрых (насколько возможно ) источников напряжения.
Так вот, ИМХО, наносекундные скорости получить не удастся. Возможно- микросекундные. Проблема в том, что отрабатывать такие скорости, даже имея быстрые транзисторы не получится, так как вся схема управления тоже должна быть быстрой.
Идея с индуктивным выходом- да, конечно, именно так и надо делать (так же как на выход источника напряжения ставятся быстрые емкости). Но, как заметил уважаемый Falconist, у Вас должны быть очень быстрые компоненты. То есть эта самая индуктивность выходная должна уметь работать на частотах в гигагерцы. (И иметь рабочий ток в единицы ампер) Мне такие не попадались, честно говоря. Хотя может и есть...
Ну и по вопросу с разводкой тоже согласен на 100%. Даже если удастся подобрать нужные компоненты- надо будет еще очень правильно все развести, чтоб минимизировать емкости...

[Falconist]

Уважаемый 040301, мне почему-то кажется (чисто интуитивно), что большие индуктивности - не совсем правильный путь. В этом плане совершенно согласен с мнением уважаемого Elf'а.

Смотрите: ИТ имеет свое быстродействие, допустим, микросекунды. Индуктивность же должна "перекрывать" только наносекундный интервал, чтобы не привести к колебательному процессу в ИТ вследствие влияния процессов её перезаряда.

[040301]

Да, согласен, по-поводу возникновения колебаний в ИТ - все это еще нужно обдумать, глядя на конкретную схему, прежде чем вешать индуктивность побольше.

Но тут возникает вопрос : а почему же мы тогда даже на выход источника напряжения компенсационного типа всегда вешаем емкость побольше и не боимся возникновения колебаний? Или там что-то принципиально иное?

[040301]

А если действительно, большие индуктивности не нужны, то мне это даже и на руку - меньшую катушку придется искать (или наматывать)

[Falconist]

Это надо у TauP10 спрашивать - он в теории ИП дока. Ничего, вот он отойдет от новогодних возлияний и забредет "на огонек" .