Precisionsspänning om 40-42 volt?

[MBY]

Jag behöver generera en spänning på omkring 40 volt eller strax ovanför, säg 42 volt. Det är ingen drivspänning utan problemet är att spänningen ska vara en referens! Den kan vara brusig och lite rippel är okej, men den får inte glida med ålder och temperatur. Några mA räcker. (Temperaturstabilitet är viktigare då jag kan kalibera spänningen innan varje användning, så åldersdrift är inget jätteproblem.)

Jag föreställer mig en step-up från 9 volt till 42-45 volt och sedan någon form av linjärregulator. Det är alltså denna regulator som inte kan vara vilket skit som helst, men i princip bör en standard LDO räcka. Problemet är förstås spänningen, det finns inte många regulatorer eller referenser som arbetar vid så höga spänningar. LM317HV kan möjligen göra jobbet, om jag bara har koll på kalibrering och temperatur.

Men vilken step-up? Det är svårt att hitta normala boostregulatorer för den höga utspänning. Förslag? DIL, TO220, SO eller SOT spelar ingen roll, bara det inte är någon bumpkapsel eller något annat krångligt.

[grym]

en stabil spänningsreferens, ex 2.5 eller 10v och en högspännings op räcker
ex 10v ref x 4.2 så har du dina 42v

att du måste ha en matning som tillåter en 45-50v med

[4kTRB]

Är det en batterimatad pryl?
Annars väljer man väl en liten trafo för att slippa krångla till det med step-up.

[MBY]

Jepp, batterimatat. Eftersom det inte är frågan om några höga strömmar tänkte jag spontant ett 6LF22, alltså 9V-batteri.

Gryms förslag är grymt, men det är själva genereringen av 42 (som sagt, inte kritiskt, 40-50 V duger fint) som är problemet. Jag har inte hittat några lämpliga boostkonverterare som jag fastnat för. Men lågvoltsref+OPamp är en suverän idé, den snor jag nog!

Ett alternativ är förstås 7 st 9V-batterier (de är ju lätta att seriekoppla), men det vore trevligare med ett batteri.

Så, givet gryms förslag, vet någon om någon lämplig OPamp som klarar spänningen? Och en boost av något slag? Jag har tänkt på LT3467, men den verkar svår att få tag i, antagligen dyr och lite overkill.

[4kTRB]

Du kan ju alltid bygga en buffert med några transistorer
typ slutstegsförstärkare och klara dig undan med en
OP för lägre matning.

[MBY]

Jepp, funderade på det också. Men jag har hittat några OPamar som verkar klara biffen och det verkar lösbart. Problemet nu handlar väl mest om att generera den höga spänningen till att börja med. Kanske får mecka ihop en egen boost, men det kan ju bli problem med noise då.

[Micke_s]

boost + ldo efter plockar ganska mycket störningar.
För spänningsreferensen kör en ldo före också.
9volt batteri lär ju vara bra.

[Borre]

LT1172 bör nog fungera om jag inte minns fel. Annars MAX1771, har använt den själv och den fungerar bra och är lättanvänd.

[limpan4all]

Allting driver med tid och temperatur...
Hur mycket är OK?

[MBY]

Trimbar till 0,1% är målet (just nu). Tidsdriften är inte så kritisk eftersom den kommer trimmas innan användning och användas intermittent (runt en timme skulle jag gissa). Den kommer användas för att kunna ge 41,000 VDC (med impedans, ingen strömdrivningsförmåga krävs då lasten kommer vara runt 1 Mohm, alltså runt 41 µA). Tanken är att den också ska leverera 20,500 och eventuellt 0,2050 VDC. Jag vet egentligen inget mer om lasten än att den har en impedans på 1 Mohm.

Tanken är att prylen ska trimmas in med hjälp av en kaliberad multimeter och sedan leverera sina 41 VDC under mätningar. Täta omkalibreringar är i sig inget problem och vi kan låtsas som temperaturen kommer vara konstant under den korta tid den används (man kan ju kontinuerligt kontrollera den med en multimeter också). Men det vore trevligt om den inte behövde trimmas titt som tätt, så jag ska försöka få den så stabil som möjligt. Labbagg->extra filter>trimpot är som det ser ut idag. Fungerar, men knappast idealt och tanken är att det ska få plats i en liten mobil låda.

Micke_s: Jepp, det är precis vad jag tänkt. En linjärregulator efter boosten för att få bort det värsta. Men i värsta fall får det bli en drös med seriekopplade batterier i stället för boost, men jag undviker gärna det.

[limpan4all]

Sådana voltmetrar finns nästan inte iallafall inte såsom handhållna.
Dvs den skall kalibreras till 41,000 och inte glida till 41,001 eller 40.999 (maximalt tillåtet fel under mätningen blir då +-13PPM) under 1 timme det kräver att Tc i alla motstånd måste ligga på max 10PPM eller att att en uppvärmningstid på ca 30 minuter föregår själva mätningen. Egenuppvärmningen självt kommer att få din referens att mäta fel.
Eller så glider din voltmeter iväg.
Detta är betydligt svårare än vad det kan tyckas vid en första anblick...

[MBY]

Jag är fullt medveten om det! Det handlar inte om handhållna multimetrar heller och du ska inte läsa 41,000 som att den inte får glida enstaka "counts". 0,1% är målet, inte 24 PPM. Upplösningen i trimmningen bör ligga på 1 mV (det är vad jag siktar på), men driften kan vara högre. Om apparaten blir varm så kommer den att tillåtas en uppvärmningstid, men det är inga egentliga strömmar och effekter att tala om här. I värsta fall blir det en temperaturkontrollerad variant (fast då blir det nog andra batterier ändå) med aktiv uppvärmning. Men som sagt, 0,1% duger.

Jag är fullt medveten om svårigheterna kring precisionsmätning. Men det jag behöver nu är tips på vissa grundkomponenter. Det går bra med hyggligt grova saker (idén om en lågspänningsref som billigt kan fås kring 1% och en Opamp är mycket god), kompensation, trimmning och temperaturkontroll är senare bekymmer. Om DCDCn driver en del (sannolikt den enda komponent som kommer få någon vidare temperaturhöjning) spelar inte så stor roll egentligen, krutet bör läggas på den efterföljande filtreringen (spänningsreggen som driver opampen) och trimningen.

Det är heller inte frågan om speciellt snabba förlopp, så kontinuerlig kontroll med en DMM + manuell justering under drift går bra.

Edit: Jag har konstruerat precisionsgrejer förr, det som är nytt är den förhållandevis höga spänningen som är lite jobbig eftersom komponenturvalet blir klurigt.

[limpan4all]

Ooops, tänkte lite fel lurades av ditt skrivande 41,000V men dit tillåtna område är ju 41,041 till 40,959 det är ju betydligt enklare.
Men fortfarande på gränsen av vad en handhållen multimeter klarar (Fluke 289 är specad till 0,025% +2 siffror) vilket gör att den är på håret i verkligheten...

[MBY]

Jepp, men även om själva "prylen" bör vara mobil så måste inte multimetern vara det! Och eftersom det handlar om 0,1% drift under säg en timme efter senaste kalibreringen och vi inte har någon större egenuppvärmning så bör det vara genomförbart helt klart (eventuellt med uppvärmningstid som sagt)! Tillförlitlighet är alltid något som "förtjänas" av ett instrument efter trogen tjänst. Om den klarar av att inte "mammas" med en bänk-DMM sida vid sida är det extra bra, men det behöver inte träffa så rätt från början.

[MBY]

Ok, det får bli en LM317HV som regulator plus en låg-drift OPamp (som jag ännu inte hittat, den måste klara 42+V-matning). Jag har ännu inte hittat en lämplig step up. Den enda kandidaten är UC2577TDKTTT-ADJ från TI, men den är dyr och TO-220 eller DDPAK/TO263. Helst skulle jag hitta något i SO-kapsel med något DPAKish går också bra, men denna krets kostar ju 130 spänn (på Mouser) och har en rätt låg, 52 kHz switchfrekvens. Jag behöver inte något så kralligt, det är bara några mA jag behöver.

Förslag på step-up? (OPamp-förslag mottages också tacksamt. DIL eller SO eller SOT).