Разработка Электронной Нагрузки С Цифровым Управлением

[nkl]

Если будет контролироваться ОБР каждого транзистора, то возможно, имеет смысл отказаться от T7, но тогда в целом схема существенно усложняется (собственно это будет уже совсем другая схема). В данном конкретном случае T7 необходим.

Изменено 4 января, 2015 пользователем nkl

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[mail_robot]

подниму руку в защиту Т7. Мне такое решение тоже нравится. Просто и эффективно

при таком включении силовых полевиков локальный перегрев одного из них вполне возможен.

Вопрос - какие номиналы R2-R7 в итоге получились?

Изменено 4 января, 2015 пользователем mail_robot

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[nkl]

по 100 Ом у меня стоят

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[mail_robot]

так и думал

еще подумал, что если уж будет контроллер с 8-ю каналами АЦП, то можно и термозащиту туда запихать с гистерезисом (программным). По черновым умственным прикидкам выходит весьма неплохо. Завтра накидаю схемку. А вместо показометра поставить ЖКИ 1602 и выводить туда сразу все, и ток и напряжение и температуру. У меня еще есть цифровые потенциометры на 256 шагов, можно реализовать (если сильно захотеть) режимы CV/CC/CR, управляя напрямую ОУ1. Хотя это и не обязательно. Заодно и ШИМ вентилятора устроить. Но регулятор ШИМ у меня уже есть железный. Поэтому мимо

Получается от схемы остается только силовая часть + 2 операционника прецизионных. Остальное уходит в контроллер. ICL-ка тоже не нужна.

Как вариант схемы сойдет

[Liv]

при таком включении силовых полевиков локальный перегрев одного из них вполне возможен

При таком - да. Считаю, что в электронной нагрузке такое включение полевиков вообще недопустимо. Зачем экономить на спичках? Токи нужно выравнивать с помощью индивидуального ОУ на каждый транзистор.

[mail_robot]

думал об этом. Но в принципе и подобрать полевики несложно. У меня приборчик есть, определяющий пороговое Vgs. Весьма удобно

А если прикинуть, что полевики будут все равно эксплуатироваться в режиме "с запасом", то вероятность такого исхода весьма мала (но возможна)

Ну и нельзя забывать о самовыравнии полевичков от температуры. Если посмотреть на характеристики, то видно, что ТКС у них отрицательный. Не у всех типов конечно, надо всетки думать что ставим

Так что такой вариант вполне жизнеспособен.

Изменено 4 января, 2015 пользователем mail_robot

[Liv]

Подбирать - это значит тратить деньги на лишние экземпляры. Поставить каждому транзистору по ОУ будет дешевле. Да и подбор - это радиолюбительщина в худшем ее проявлении.

То Вы говорите о возможном выходе транзисторов из строя и оправдываете применение лишнего защитного транзистора, то Вы говорите о запасе. В любом случае, прецизионное выравнивание токов позволит улучшить параметры прибора в целом - можно декларировать больший ток и мощность.

[mail_robot]

нее, ну конееечно, подбор это фуфел, а лишние OP-07 это экономия. Это дааа. Учитывая что полевиков у меня лично ведро, а вот операционников толковых всего пара.

Приборчик у меня фабричный между прочим. Так что с радиолюбительством все ОК

То Вы говорите о возможном выходе транзисторов из строя и оправдываете применение лишнего защитного транзистора, то Вы говорите о запасе

а там запас в любом случае будет. 6 транзюков на 20А, это по 3,5А на транзюк в линейном режиме. Более чем с запасом. Только на высоких напряжениях начнет подпирать. Не? Так что в выводах я не плутал

Я планирую поставить 8 штук 50N06, которые обеспечат мне запас во сем диапазоне потребных мне нагрузок. От чего бы тогда не сэкономить на ОУ? Транзюков этих у меня ну штук наверное... ну 50 точно есть. Так что вообще не проблема

И эти 8 транзюков мне при контроллерном управлении могут позволить снимать до 800 ватт во всем диапазоне без выхода за SOA. Даже несмотря на то, что корпус TO-220. Радиаторы у меня 2х4800 см. С обдувом каждого. По 4 корпуса на радиатор.

Изменено 4 января, 2015 пользователем mail_robot

[nkl]

Liv, я не понимаю, о чем вы спорите. Прецизионный ОУ на каждый полевик это бесспорно неплохое решение, я тоже об этом думал. Но это будет совсем другая схема с бОльшим количеством деталей и сложнее. В конкретно моей схеме, защита с использованием всего лишь одного дополнительного транзистора никак не навредит, а спокойствия за проверяемый БП добавится.

[Liv]

То, что есть у Вас лично - это Ваше личное дело. А подбор транзисторов - это действительно фуфел, как Вы выразились. Стоимость OP07 невелика, чтобы делать отсутствие ОУ проблемой. Другое дело, эти ОУ не слишком сюда подходят, так как имеют высокую плотность напряжения шума (около 10 нВ/Гц^0.5). И быстродействие у них слишком маленькое, чтобы реализовать в электронной нагрузке transient mode.

Liv, я не понимаю, о чем вы спорите

Ваша схема вполне хорошая, но что за интерес топтаться на месте, повторяя один в один? Я рассуждаю о возможных вариантах движения вперед.

Изменено 4 января, 2015 пользователем Liv

[mail_robot]

так я для себя и строю, не для дяди же )

плотность шума это конечно фактор интересный, но помоему в данной схеме совершенно никак на нее не влияющий. Он просто затрется емкостями затворов

а быстродейстувющие прецизионные ОУ бывают вообще (в досягаемой округе?)

Изменено 4 января, 2015 пользователем mail_robot

[nkl]

Ваша схема вполне хорошая, но что за интерес топтаться на месте, повторяя один в один? Я рассуждаю о возможных вариантах движения вперед.

Так я не говорю, что всем нужно делать именно так. Я говорю о том, что если собирать именно эту схему, то просто так выкинуть T7(как вы говорите "с таким же успехом можно закрывать и основные транзисторы") будет весьма опрометчиво.

[Liv]

Так для себя как раз и нужно делать как можно лучше, это для дяди можно тяп-ляп

Емкость затворов ничего не затрет, полоса пропускания выходного каскада исчисляется мегагерцами, весь шум ОУ в звуковом диапазоне будет присутствовать в выходном токе нагрузки. Померить шум испытуемого БП с такой нагрузкой не выйдет. Быстродействующие прецизионные ОУ бывают, например, Agilent в своих нагрузках применяет OP270. Из доступного неплохие варианты - это LM833, NE5532, NE5534. С микроконтроллерным управлением начальное напряжение смещения ОУ особого значения не имеет, его можно откалибровать в цифровом виде. Главный критерий прецизионности ОУ - это температурный дрейф напряжения смещения.

Я говорю о том, что если собирать именно эту схему, то просто так выкинуть T7(как вы говорите "с таким же успехом можно закрывать и основные транзисторы") будет весьма опрометчиво.

Я понимаю, что Вы гордитесь своим схемотехническим решением с отдельным транзистором. Я обычно поступаю так же - защищаю до последнего свои схемотехнические решения. Это совершенно нормально, такова психология. Рациональное зерно в Вашем решении есть, но все равно мое мнение остается прежним. Выход из строя основных транзисторов - настолько исключительная ситуация, что добавлять какие-то схемы - лишнее. Лучше предотвратить выход из строя, а не спасаться от случившейся аварии. Поэтому работу мысли лучше сосредоточить на защите, контролирующей ОБР. Впрочем, все эти разговоры носят не очень конструктивный характер. В деле конструирования электронной нагрузки есть куда более важные вопросы, я их сформулировал на другом форуме (ссылку давал выше), но пока никто не желает высказаться.

Изменено 4 января, 2015 пользователем Liv

[mail_robot]

если бы я спутники строил, то наверное мне бы такие параметры потребовались. Но пищу для размышлений вы подкинули. Буду думать глубже

[Liv]

Кстати, номиналы резисторов в обсуждаемой схеме нагрузки выбраны совершенно безграмотно. Высокие значения сопротивлений дадут большой вклад токовых шумов (ОУ ведь здесь с входным каскадом на биполярных транзисторах), а разные значения сопротивлений, приведенных ко входам ОУ, сведут на нет всю его прецизионность по напряжению смещения.

Изменено 4 января, 2015 пользователем Liv

[nkl]

Я понимаю, что Вы гордитесь своим схемотехническим решением с отдельным транзистором. Рациональное зерно в Вашем решении есть, но все равно мое мнение остается прежним.

Что вы, вовсе не горжусь, как вам показалось, никакого особенного схемотехнического решения здесь нет, есть много нюансов которые я бы сделал по другому, некоторые и вы мне подсказали(MOC). А на счет выхода транзисторов из строя, ситуация конечно исключительная, но не такая уж и редкая. Я не сомневаюсь, что ваше мнение останется прежним, такова психология.

Кстати, номиналы резисторов в обсуждаемой схеме нагрузки выбраны совершенно безграмотно. Высокие значения сопротивлений дадут большой вклад токовых шумов (ОУ ведь здесь с входным каскадом на биполярных транзисторах), а разные значения сопротивлений, приведенных ко входам ОУ, сведут на нет всю его прецизионность по напряжению смещения.

тем не менее, заданный ток держит стабильно, регулировка от нуля, нареканий на работу нет.

Изменено 4 января, 2015 пользователем nkl

[Liv]

Нет ничего зазорного в гордости своими творениями. Я совершенно это не хотел преподнести как некий минус. Скорее наоборот. Применение дополнительного транзистора ничем страшным не является, вполне себе нормальный вариант, но я так делать не планирую. Что касается качества работы - это "на глазок" или делались какие-то измерения нестабильности тока? В принципе, в комнатных условиях после подстройки нуля все будет хорошо. Хотя параметры конструкции из-за схемотехники будут хуже, чем могли бы быть. Применяя такие замечательные ОУ, как OP177, лучше все же следовать правилам схемотехники прецизионных схем.

P.S. Больше всего в Вашей конструкции понравилась основательность, с которой выполнены радиаторы. Да и вообще, все изделие сделано очень аккуратно.

[nkl]

Спасибо за оценку. Собственно нагрузку делал в основном для исследования работы стабилизированного БП для УМЗЧ, который до сих пор в процессе так сказать разработки. Измерял пульсации на выходе при разных токах, ничего криминального, какой-то явной нестабильности именно из-за электронной нагрузки не заметил, сравнивал с обычным нагрузочным сопротивлением.

[mail_robot]

Liv

посмотрел на ваш "звездолет" на котах. Хорошо задумывается, основательно. Я бы даже сказал чересчур основательно. Очень сомневаюсь, что прибор с такими характеристиками и начинкой потребуется в лаборатории радиолюбителя. Меня пожалуй больше устроит решение Николая, пусть даже с его чисто гипотетическими минусами (что недоказано). А то пока я буду строить нечто похожее, у меня паяльник сгниет. Я лучше попользуюсь АК-74, пока все будут пускать слюни на ubervaffe

Изменено 5 января, 2015 пользователем mail_robot

[Liv]

с его чисто гипотетическими минусами (что недоказано)

Для Вас основы схемотехники являются чем-то гипотетическим? Тогда ой...

[mail_robot]

да не, с основами то все ясно. Вопрос в том - а действительно ли требуется от нагрузки такой уж великий космос. Да и невозможно так сходу предсказать все нюансы поведения схемы и ее реакцию на плотность тех самых шумов. Даже начитавшись Хоровица и Тицше вы не сможете предугадать, как именно емкости шести затворов отреагируют на тот самый шум.

Перебрал я сегодня все свои 67 штук 50N06 и понял, что собрать 8 одинаковых транзюков весьма затруднительно. Ну и ваши слова кое где посеяли свои сомнения. Пришла мысль немного переделать силовую часть. В общем идея такая - раз уж не получится собрать баян ровных полевиков, то можно сделать действительно управление каждым ключиком по отдельности. Но не просто по отдельности, а с корректировочным ОУ. Мысль такая: собираем 6 идентичных ячеек нагрузки, каждая из которых содержит полевик, ОУ и резистор 0,1 (всетаки) Ом. Уставку всех их формирует еще один опреационник, который в свою очередь работает по общему токовому сигналу схемы. Откуда же берется этот сигнал? А тут есть одна веселая штука. Есть у меня в хозяйстве штук 5 токовых трансформаторов в комплекте с преобразователями. Хитрые такие штучки японческого производства. Достались из металлолома от мощных (5 кВт) DC/DC преобразователей. Они бесконтактные и имеют сопротивление голого медного проводника сечением 10 квадратов длиной 1 см. То есть очень низкое. Цепляем эту штуку на общий провод и заводим на корректор, который по этому сигналу поддерживает постоянство тока нагрузки не взирая на уплывание всех остальных частей схемы в любую доступную им сторону.

Получаем стабильную силу

Остальное решаем уже силами контроллера. Защиту все таки я сдеру со схемы Николая, уж больно она мне нравится. Думаю сейчас на макетке соберу кусочек схемки, потестирую, посмотрю как это все у меня получится. Операционники думаю взять 072-е. У них со скоростью получше чем у 07-ых. Да и в промышленных нагрузках их ставят, а значит вариант рабочий.

В плане напряжения смещения я не парюсь, потому как напряжения сравнения будут уже не в диапазоне микровольт и даже милливольт. Поэтому требования к качеству входных карактеристик ОУ заметно снижается. Единственно я думаю что на корректор надо будет все таки OP-07 поставить, ну или чтото другое с нормальными характеристиками теплового дрейфа. Поподбирать в общем.

Пока как то так

Изменено 5 января, 2015 пользователем mail_robot

[Liv]

а действительно ли требуется от нагрузки такой уж великий космос

Радиолюбительство - это не получение на выходе каких-то приборов, а получение удовольствия. Поэтому чем сложнее прибор, тем интересней его делать.

вы не сможете предугадать, как именно емкости шести затворов отреагируют на тот самый шум

Да это как раз просто, все определяется полосой пропускания. А ее глянуть в PSpice - дело двух минут.

можно сделать действительно управление каждым ключиком по отдельности

Самое правильное решение.

Есть у меня в хозяйстве штук 5 токовых трансформаторов в комплекте с преобразователями

А они работают на DC? Если да, то там используется датчик Холла, а это шумная штука.

Операционники думаю взять 072-е.

TL072? Для снятия сигнала с датчика тока они плохо подходят - шумные, а вот в качестве усилителя ошибки - в самый раз.

Единственно я думаю что на корректор надо будет все таки OP-07 поставить, ну или чтото другое с нормальными характеристиками теплового дрейфа.

OP27, если планируете ввести динамический режим. Они побыстрее.

[Starichok]

В общем идея такая - раз уж не получится собрать баян ровных полевиков, то можно сделать действительно управление каждым ключиком по отдельности. Но не просто по отдельности, а с корректировочным ОУ.

вот именно. поэтому я поддерживаю Л.И. в плане индивидуальных ОУ на каждый транзистор. только это не ключики, так как транзисторы работают в линейном режиме.

а уставка - одна общая на все ОУ, без всяких промежуточных ОУ, так как любой дополнительный элемент (да еще абсолютно не нужный) только ухудшает характеристики.

[_vintik]

только это не ключики, так как транзисторы работают в линейном режиме.

Может именно по этому применить "ключики" не в пластмассе, а в металле, меньшим тепловым сопротивлением кристалл-подложка? Тем самым уменьшить баян.

[Liv]

Нет смысла. По технологичности конструкции лучше всего взять транзисторы в TO-247. Я выбрал IRFP250, как самые дешевые подобного класса.