LT3080実験用DC電源プロジェクト（５）電流制限まわりの回路
前段の電流制御を行うLT3080のSETを今度は、外部のDAC制限をする事を試みる。
考えた回路が以下。
差動アンプとエラーアンプの組み合わせ。センス用の抵抗１Ωのの両端の電位差を見て流れる電流を検知。DACにより設定した値と電位差の大小を見て、オペアンプの出力を調整するというもの。KiCadで書くと上のようだが解説は下の図で。（上の図において、Ｒ７（赤い丸で囲んでいる所の抵抗）が220Ωとなっているが、これは後ほど違う値に）
１Ωの電流センス用の抵抗のLT3080側をVsense_H、次段の後段LT3080側をVsense_Lとして差動アンプへ投入して、電位差Vsenseを得る。ゲイン１だったら１Ωの抵抗だから100ｍA流れると電位差が丁度100mVだが、ここではR2/R1＝2.7倍なので270ｍVになって現れる。これをVsesnseとしている。
そして後段のオペアンプが、エラーアンプにして、V_DACとVsenseを比べてV_DAC＞Vsenseなら出力を大きくしようとするが、電源電圧以上には持ち上がらないのでV_setには電源電圧がそのまま（ここでは12V)がセットされる。
V_DAC＜Vsenseになる（つまり設定より過剰な電流が流れる）と後段のエラーアンプがオペアンプの出力電圧をバランスするV_DAC＝Vsenseが保たれるように、V_SETを下げにいく。
これをブレッドボードに実装する。抵抗１Ωは３W品を利用しているが、途中で半田してワイヤーで基板に落とすという荒業で対処。この時、まだ、前段のLT3080は可変抵抗は残して電流制限をそうかけずに結構電流がながれるようにしている。
負荷抵抗は、68Ωの抵抗1/4W品を２本並列。34Ωで1/2Wまで流せる。
出力は、先に作ったマイコンからの制御で3.4Ｖ程度印加するようにする。
すると抵抗には、0.1Ａつまり100ｍＡ流れる事になる。この時消費電力は0.34W。1/2Wは下回る。
この状態で、電流制限値を決めるＤＡＣの出力を500ｍＶぐらいの出力（270ｍVより大きく）になるようにマイコンから命令を送る。
オペアンプが動いても、可変抵抗で出力を決めているのでフィードバックがかかっていないので、まずはこれでは電圧が振り切る、つまりオペアンプの電源電圧になる事を確認
続いて、今度は、DACの出力を270ｍV以下、ここでは200ｍVに設定をマイコンから送る。
すると、今度はゼロにはりつくはず・。
ここまで確認できれば、これをCC側のLT3080に入れてやればよい・・・Ｒ7の所で220Ωを介して入れてやる・・・。しかーーーーし！
結論からいうとＲ７を大きくして1.2ｋΩとかにしないと上手く動かない。
- 電流制限値をDAC2 = 0.2Vに設定（約74ｍAで制限している設定）
- Vsense を実測すると 236mV（＝制限すべき状態）
- OPA2_OUT = 0V（＝全力で下げようとしている）
- SET = 4.86V（＝全然下がっていない）
- 電流は 85mA のまま（＝制限できていない）
といった状態になってしまう。R7が、220Ωだと低すぎて SET ノードが LT3080 の内部 10µA電流源＋出力側のコンデンサ＋負荷 によって“重いノード”になっており OPA2 が 0V に張り付いても SET を引き下げる電流が足りない状態になっているものと思われる。
Ｒ７を少し大きく1.2kΩまで大きくするとこの点は解消し、
R7 = 1.2kΩ
- DAC2 = 0.2V → OPA2_OUT = 3.84V、34Ω両端 = 2.5V（≒73mA）
- DAC2 を 0.5V に戻すと、OPA2_OUT は 12.3V に復帰
これを解消させるために、いろいろやって週末の時間のある時の作業だったが半月は要してしまった・・・・
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