Разработка Электронной Нагрузки С Цифровым Управлением

[Liv]

интересно как в профессиональных приборах организуется режим CP (constant power) ? программно или же всетаки аппаратно

Присоединяюсь к вопросу. Режим CP нужен в основном для тестирования батареек, аккумуляторов и солнечных батарей, тут динамика не нужна, вполне может быть, что реализуют программно. А для аппаратной реализации, вероятно, нужен аналоговый перемножитель.

[Реклама]

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

[mail_robot]

в профи девайсах видел аналоговые умножители (микросхема)

но чесгря режим весьма узкоспециализированный, а посему для меня лично не настолько ценный, чтобы заморачиваться

[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

[Liv]

Планирую режим CP организовать программно. Медленный, конечно, но пусть будет.

[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]

да умножитель можно и на ОУ собрать. У Хоровица вроде видал готовую схемку

[Liv]

Зачем что-то собирать, если можно взять интегральный, AD633, например. Только в данном случае подойдет и программное решение, которое вообще не требует никаких аппаратных затрат.

[mail_robot]

ну все, решился я таки приступить к эл нагрузке. Буду собирать по вот этой вот схемке: tp://vprl.ru/publ/...ruzka/11-1-0-74

правда мне 150 вольт не нужно, достаточно 50-70. И то это весьма маловероятно. Просто запас прочности. Ну и еще наверное добавлю в нее ограничитель режимов на контроллере, чтобы в уме не высчитывать - выйду я за пределы SOA транзюков или не выйду. Операционники думаю вместо 177-ых вполне сойдут OP-07. Чето уж шибко автор намудрил с прецизионниками, учитывая тот факт что на опорку поставлена 7810. Она всю эту прецизионность сожрет в двух порядках и не моргнет. Вместо 7810 сделаю стабилизатор по типу как в ПИДПБ на TL431 и транзюке, ICL7660 выкину нафик и сделаю просто отрицательное плечико в трансформаторе. Это дешевле. Вместо IRFP450 воткну CEP50N06. Не то чтобы это было лучше... просто у меня их ведро.

Остальное устраивает.

[Liv]

В этой нагрузке применен лишний последовательный транзистор. С таким же успехом можно закрывать и основные транзисторы. Применение реле для температурной защиты тоже абсурдно, можно обойтись транзисторными ключами. Отрицательное напряжение питания можно получать и с единственной обмотки трансформатора, если второй мост подключить через конденсаторы. Ну и у этой нагрузки есть только режим CC, нет режима CR и нет возможности сделать скачок нагрузки (исследовать load transient источников питания).

[nkl]

Чето уж шибко автор намудрил с прецизионниками, учитывая тот факт что на опорку поставлена 7810. Она всю эту прецизионность сожрет в двух порядках и не моргнет.

дело не в этом, важна величина напряжения смещения нуля ОУ и возможность его регулировки, без этого, в связи с малым сопротивлением R1=10mOm, ток покоя нагрузки не будет равен 0. OP-07 тоже подойдет, я ставил то что было в наличии, не обязательно 177-й.

[mail_robot]

все можно, если осторожно. Решение с последовательным транзюком мне сперва показалось тоже спорным. Однако его простота вполне себя оправдывает. С реле полностью согласен. Тот кусок можно пересмотреть, это не сложно. На счет получения отрицаловки через конденсаторы... делал. Фигня. Сильно зависит от нагрузки. Проще поставить второй мост и получить гарантированный результат

в связи с малым сопротивлением R1=10mOm, ток покоя нагрузки не будет равен 0. OP-07

у меня вообще случай еще хуже. В наличии шунт на 20А промышленный на 75 мV. А это значит что он 0,00375 Ом. После такого замечания даж не знаю... стоит ли его ставить? Хотя при наличии балансировки ОУ, думаю большой разницы между 0,01 и 0,00375 не будет. Пусть даже и истинный 0 тока получить не удастся, он зачастую не сильно то и нужен.

не ожидал, что вы вернетесь. Весьма кстати. Интересные у вас закрома, из того что было нашлись только 177-ые )) У меня вот даже не ОР-07, а 140УД17А в металле. Красивые грибочки, валяются уже лет 10 наверное без дела. Вернее даже не УД17 а КУД1701А. Выводы не золотые, а серебряные

Изменено 4 января, 2015 пользователем mail_robot

[nkl]

В этой нагрузке применен лишний последовательный транзистор. С таким же успехом можно закрывать и основные транзисторы.

Если подумать, то не лишний. Он защищает как раз от пробоя основных. Если выйдет из строя хотя бы один из силовых транзисторов (T1-T6), то его уже не закрыть и будет коротыш на БП, а вероятность пробоя T1-T6 гораздо выше, т.к. на них рассеивается несоизмеримо большая мощность чем на ключе T7 и они соединены параллельно.

Применение реле для температурной защиты тоже абсурдно, можно обойтись транзисторными ключами.

приведите свой вариант с транзисторными ключами, обсудим, скорей всего окажется, что вариант с реле не такой уж и абсурдный.

Изменено 4 января, 2015 пользователем nkl

[mail_robot]

Если выйдет из строя хотя бы один из силовых транзисторов (T1-T6), то его уже не закрыть и будет коротыш на БП

этот фактор в голову с ходу как то не пришел. И он своей полезностью перекрывает любые другие доводы. Однозначно верное решение

На реле мне лично пофик, с ним или без него. Рассматривая схемя просто отметил для себя, что наверное поставлю ключик на ОУ и уже через него реле, дабы избавиться от привязки к слаботочным реле и все. Нету у меня в закромах слаботочек. Зато куча обычных

Можно прикинуть туда оптопару транзисторную, но так как она сидит на входе ОУ и будет однозначно давать ток утечки, то реле уже не выглядит плохим вариантом. Сухой разомкнутый контакт однозначно не потечет. Ну и реле помоему там еще дает автоматический гистерезис схемы при сработке, что тоже немаловажно.

Изменено 4 января, 2015 пользователем mail_robot

[Гор]

правда мне 150 вольт не нужно, достаточно 50-70. И то это весьма маловероятно. Просто запас прочности. Ну и еще наверное добавлю в нее ограничитель режимов на контроллере, чтобы в уме не высчитывать - выйду я за пределы SOA транзюков или не выйду.

В мощных аппаратах кроме умного расчёта нужно дубовое ограничение:

-лмапы накаливания мощные (чистый металл)-пропускают первый импульс а при длительном перегрузе увеличивают сопротивление и ситемно защищают транзисторы -отдают энергию на излучение, поэтому небольшие по габаритам,

-нихромовые (сплав)- мало меняют сопротивл при нагреве, поэтому всегда могут ограничить импульсный ток.

КОНЕЧНО ничто не помешает взять с этих нагрузок сигнал на контроллеры или операционник для защиты.

[mail_robot]

в этой схеме такого ограничения нет, вот я и подумал - что если взять контроллер, получить сигналы тока и напряжения и просто проверять - не вышли ли мы за пределы линии SOA. Мгновенно то полевики из строя не выйдут, так что пару миллисекунд на раздумья у контроллера есть. Тем более что можно сделать границу запаса, процентов 10-15

Изменено 4 января, 2015 пользователем mail_robot

[nkl]

-

Изменено 5 января, 2015 пользователем nkl

[Гор]

Мгновенно то полевики из строя не выйдут, так что пару миллисекунд на раздумья у контроллера есть.

Надеяться - полезно, но "дубово" ограничить ток - Ваш долг!

[mail_robot]

хотел спросить - а почему выбрана именно динисторная оптопара на управление T7? Для получения триггерного режима работы защиты? Если так, то вполне элегантно. Однако хотелось бы поставить все таки кнопочку "Сброс" если уверен, что сам дурак и в приборе ничего не пострадало.

"дубово" ограничить ток - Ваш долг!

я думаю самый дубовый вариант в данном случае - плавкая вставка. Но тут одна трудность - она сильно ограничит режим на невысоких напряжениях. То есть сделает область SOA прямоугольной, вместо характерного горбика

Изменено 4 января, 2015 пользователем mail_robot

[nkl]

хотел спросить - а почему выбрана именно динисторная оптопара на управление T7? Для получения триггерного режима работы защиты? Если так, то вполне элегантно. Однако хотелось бы поставить все таки кнопочку "Сброс" если уверен, что сам дурак и в приборе ничего не пострадало.

Да, именно для триггерного. Не стал заморачиваться со сбросом, если сработала защита, то лучше все же питание полностью отключить и все проверить, надежнее. В установке кнопочки не вижу никаких проблем.

[mail_robot]

ну я вот тоже подумал, параллельно динистору поставить кнопочку, она его сбросит. Только кнопочку сотворить такую, чтобы можно было только скрепкой нажать, по типу как во многих устройствах полный сброс делается.

А на счет ограничения линейки мощности можно подумать более элегантно и поставить схему по типу логарифмирование-суммирование-антилогарифмирование. Делается на 4-х ОУ. Схема логарифмирует 2 сигнала (ток и напряжение), потом эти сигналы складывает (сумма логарифмов), потом выполняется антилогарифмирование по основанию входов и в итоге имеем простое аналоговое произведение сигналов (мощность). Если поставить после всего этого компаратор с напряжением сравнения кратным мощности, то можно получить быстродействующую защиту во всем диапазоне рабочих режимов нагрузки, а не только по максимальному току. Весь вопрос в одной LM324 и десятке деталюшек

получится функция (Ln(V)+Ln(I))^-e=V*I=P

собственно всю эту билиберду поставить между выходом ОУ2 и входом ОУ3 и всех делов. Масштабирование умножения сделать на сумматоре, там это очень просто

Изменено 4 января, 2015 пользователем mail_robot

[nkl]

Я вот не знаю, а смысл в ограничении мощности есть? Это же не профессиональный аппарат, и скорей всего им пользоваться будет тот человек который его собирал, а значит не дурак, и примерно прикинуть максимальный ток при заданной мощности не составит никаких проблем, а для надежности ток отсечки установить на максимальный для расчетной мощности. Если только чисто для интереса, то можно конечно заморочиться.

[mail_robot]

а если ты забыл какой ток на этом напряжении может без ущерба выдержать аппарат? Ну сперва то конечно все помнят, что там 600 ватт и все такое. Можно даже не забыть, но при этом человеческий фактор все равно остается. Каждый из нас наверное помнит не один и не два момента, когда сам накосячил впопыхах, а потом сам же себе и удивлялся - ну как так? Не буду врать, у меня таких моментов достаточно много.

да и цена решения - ноль копеек. Схема известная. Чуть номиналы подобрать в протеусе том же и все. Даже сочинять ничего не надо

[Liv]

приведите свой вариант с транзисторными ключами, обсудим, скорей всего окажется, что вариант с реле не такой уж и абсурдный.

Да легко. Для получения гистерезиса достаточно добавить диод с выхода ОУ (анод) на точку соединения R27, R38 (катод). Выход ОУ пусть управляет n-p-n транзистором, который будет закрывать выходные транзисторы (эмиттер на земле, коллектор на левом по схеме выводе R9).

Что касается последовательного транзистора, это лишняя деталь. Чтобы обезопасить основные транзисторы, нужно контролировать рассеиваемую мощность, сделать это проще всего программно. Но если даже этот транзистор оставить, MOC здесь лишний. Триггер делается из ОУ с помощью одного диода. Если предусматривать сброс защиты, то это надо делать с помощью дифференцирующей цепочки, чтобы удержание кнопки сброса защиты ее не блокировало.

[mail_robot]

короч помоделировал я умножение. В принципе работает, но точность логарифмирования так себе, даже в вариантах улучшенных диодов (транзисторов с общей базой). Прикинул что гораздо эффективнее поставить МК и реализовать в нем даже не умножение, а табличный следящий ограничитель. То есть разбить диаграмму безопасных состояний на отрезки и по каждому из них контролировать превышение тока. Пара десятков таких отрезков даст достаточно точную апроксимацию области безопасных рабочих состояний нагрузки. Ну и плюсом на контроллер можно повесить весь сервис в виде триггеров защит по току и температуре. Ну и кнопочки конечно с контролем всяких блокировок удержаний.

В том числе на контроллер можно загнать и показометр. Динамический ессно. Все равно контроллер будет читать и ток и напряжение. Думаю 16F886 все это потянет преспокойно.

Чем не вариант?

Изменено 4 января, 2015 пользователем mail_robot

[Liv]

Вариант, конечно. Так и надо делать вместо усложнения аналоговой части. Я тоже потихоньку электронную нагрузку обдумываю, но только на другом форуме.

[nkl]

Что касается последовательного транзистора, это лишняя деталь.

Если один из T1-T6 пробьет(причина не важна), как вы защитите БП?

Изменено 4 января, 2015 пользователем nkl

[Liv]

А по какой причине его пробьет, если будет контролироваться ОБР? Случайно? Так и сам БП может сгореть случайно. От случайностей защиты нет. К тому же, в фирменных электронных нагрузках так не делают.