Электронная нагрузка 300 Вт

[Starichok]

основная функция R11 работа в интеграторе.

а работа в делителе R9-R11 - вспомогательная функция.

может, у Хоровца и Хилла работает без интегратора, но у меня без интегратора получился генератор - сильное возбуждение получилось.

[Реклама]

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

[Falconist]

19 минут назад, Starichok сказал:

работа в делителе R9-R11 - вспомогательная функция

Значит, R11 выполняет две функции и обе основные. Без него установка R9 не имеет никакого смысла.Как говорится, "сопротивление бесполезно" .

19 минут назад, Starichok сказал:

генератор

А R10 ты убрать не пробовал?

P.S. Кстати, благодаря этому пресловутому сопротивлению из твоей схемы мне удалось исключить из одного проекта дополнительный сумматор, переведя сам генератор тока в режим суммирования входного сигнала по инвертирующему входу. За что моя благодарность.

[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

[Starichok]

1 час назад, Falconist сказал:

Без него установка R9 не имеет никакого смысла.

я мог вообще не рисовать R9, а потребовать, чтобы подбирали ОУ с такой полярностью напряжения смещения, чтобы при нулевом задании мосфет был надежно закрыт.

[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

[Роман приморье]

Але  гараж , в смысле старички - модеры , тут темка про нагрузку ,электронную . А Вы тут про сумматоры интеграторы . Новичек ( который с заду читал и был злой за спаленное ведро мосфетов  ) давно  сбежал сверкая пятками . 

[alexg-nn]

Ребята, привет!

Решил не создавать отдельную тему, поскольку вопрос касается электронных нагрузок и, в частности, схем Agilent'а, которые часто здесь обсуждались.

Изучаю схемы двух нагрузок: постарее 6060B и более продвинутую N3304. Они обе на 300Вт, 60В, 60А.

Так вот, они во многом похожи, но есть и разница. В старой 6060В в узле усиления для шунта использовался OP270 с двуполярным питанием. И сумматор токов со всех ячеек был простым (он там снизу на той же картинке), с ручным потенциометром калибровки нуля.

А в N3304 в качестве усилителя для шунта выбрали AD8551, он однополярный и для компенсации нелинейности на низких токах его сместили за счёт прецизионного 2,5В источника тока где то на 92мВ. Сумматор тоже стал хитрее - очевидно для грубой компенсации того самого смещения они используют то же прецизионное 2,5В (только отрицательное), а для тонкой установки нуля - ЦАП от просессора (вход TRIM_DAC). Эти элементы установки и избавления от смещения я на второй схеме отметил оранжевым. С этим вроде понятно.

Собственно, вопрос мой - а для чего они в сумматор тока заводят сигнал с уровнем входного напряжения (VMON_INV)? При номинальном напряжении на входе 60В получаем VMON_INV в райне -10В. После U27 и делителя на R261/R264 там на сумматор поступает примерно 3,4мВ. Зачем они там, есть идеи?

Spoiler

Spoiler

 

[Falconist]

3 часа назад, Starichok сказал:

потребовать, чтобы подбирали ОУ

Твою схему я "щупал вживую". Как-то всплыл заказчик на разработку мощной нагрузки, но восхотел "за трояк соболей". Я с темы съехал, но пилотный образец смайстрячить успел. Правда, я поставил между выходом ОУ и затворами регулирующих транзисторов затворный драйвер. Так вот, корректирующий конденсатор с выхода на вход ОУ понадобился всего-навсего на 220 пФ.

Оно и понятно - ОУ на емкостную нагрузку нестабилен по определению. А с R11 получается нехилый такой ФВЧ, тормозящий реакцию ОУ на флуктуации выхода.

[Starichok]

ну так, интегратор - это и есть "тормоз".

[an_]

Добрый день. Позвольте и мне вставить свои 5 копеек по поводу основной обсуждаемой схемы, размещенной на 1 странице:

Мне эта схема досталась в изготовленном виде в качестве стабилизатора тока для зарядки автомоб. аккумуляторов в составе переделанного компового БП (не самое лучшее решение, но не я его принимал...).

Автор поставил шунт на 0,05 Ом, в результате при остальных оставленных номиналах ток зарядки оказался маловат, ну я и решил уменьшением R2 для его увеличения.

Тут-то я и обнаружил возбуждение этой схема во всей красе, чего не предполагал, как и некоторые высказавшиеся в этой теме ранее товарищи.

Например, @Григорий Т. намекал, что полевик (истоковый повторитель) не должен существенно сдвинуть фазу в цепи ОС:

Цитата

 Когда ты грузишь ОУ на истоковый повторитель, эквивалентная входная ёмкость полевика сильно уменьшается. Если, к примеру, коэффициент передачи затвор-исток равен 0.9, то эквивалентная входная ёмкость уменьшается в ~ 10 раз.

https://forum.cxem.net/index.php?/topic/81786-электронная-нагрузка-300-вт/&do=findComment&comment=1909337

Как бы правильно, только вот при такой мизерной нагрузке истоковый повторитель не очень-то и повторяет - у меня при  нагрузке 0,05 Ом 1/3 от величины сигнала на затворе получилось на шунте (1000 Гц подавал). При 0,01 Ом (как и предполагалось в этой схеме для такого случая применения), еще значительно меньше будет.

Так что, входная емкость остается в своей прежней силе, думаю.

Проверить это предположение легко (и проверил). Отключил ОС от шунта, перевел ОУ в режим повторителя и подал через него смещение на затвор полевика до появления рабочего тока стока порядка 2 А. ОУ возбудился при этом на своей местной 100 процентной ОС. Вместо затвора подключал емкость порядка 1 нФ и более - тот же возбуд.

Кстати, если в рассматриваемой схеме перейти на шунт 0,01 Ом, то возбуд исчезает, как я понял, по причине уменьшения глубины ОС.

Так же возбуд исчезает, если зашунтировать сток на землю схемы емкостью порядка 1 мкФ - думаю, эффект Миллера при этом пропадает, а то ведь и он вносит вклад в увеличение емкости на входе полевика. Особенно заметно, если в нагрузку включить активное сопротивление, на которой я и испытывал эту схему - там и заметил существенную генерацию.

Ну, и в заключении о варианте этой схемы от Старичка:

Проверил - да, это полностью устраняет возбуд даже при резистивной нагрузке. В моем случае при 0,05 Ом шунта даже хватило  всего 1 нФ корректирующей емкости.

Так что, Володя, ты тогда в том споре был прав...

ЗЫ да, и R10 в цепи затвора обязательно нужен - без него возбуд не устраняется. Именно так я сразу и пытался его устранить, но ничего не получилось.

Так что, Володя, спасибо тебе! А то хотел либо на 0,01 Ом шунт перейти, или зашунтировать сток через 1 мкФ  на землю.

 

ЗЫ2 Полевик у меня IRFZ44N

Пробовал так же составной биполяр КТ 827. Без цепи коррекции ОУ возбуд тоже наблюдается, но не такой интенсивности. Устраняется так же схемой Старичка.

Кстати, подтяжка выхода ОУ через R4 1к к плюсу питания в исходной схеме в этом случае только вред принесло - низкий уровень ОУ на его выходе был из-за чрезмерного тока через этот резистор порядка 2 В, что не давало закрыться КТ 827. Удалил его.

 

 

 

 

Изменено 28 мая, 2021 пользователем an_

[Starichok]

1 час назад, an_ сказал:

по поводу основной обсуждаемой схемы, размещенной на 1 странице:

эту хему тоже я рисовал, но совсем забыл, что нужно сделать интегратор-регулятор.

и да, Григорий тогда пытался меня убедить, что должно и так работать. но на деле получился "фигвам".

это уже я потом "исправился" и стал рисовать правильную схему.

[an_]

Я это понял, но в последующих сообщениях акцент на это я не увидел, поэтому решил, что мое дополнение полезным будет для многих.

Кстати, еще и от конкретного ОУ тоже зависит. Этот был у меня без буквы, а с какой-то буквой, не помню какой, намного сильней генерил - даже по амперметру были заметны признаки генерации при регулировке тока.

[an_]

Еще одно важное замечание в плане надежности этой схемы. Вот  @Starichok заметил уже, что в случае плохого контакта движка в переменнике ток скачет вверх.

Это объясняется применением p-n-p транзисторов на входах LM 358 - оборванный вход тянется к плюсу питания. Это очень опасно в этой схеме, ибо полевик при этом открыт полностью и через него может пройти огромный ток. Для устранения этого очень нежелательного эффекта достаточно соединить движок потенциометра через резистор порядка 10к на землю. Он притянет вход ОУ к земле в случае пропадания контакта движка.

Вообще я за неимением низкоомных переменников применяю более высокоомные, 47к например. Подключаю его непосредственно к стабилитрону, а с движка через делитель (например, 20к/1к для данного случая) на вход ОУ. Достоинство: вход всегда притянут к земле в случае потери контакта движка (ток полевика будет равен нулю в этом случае в данной схеме) и второе достоинство - можно менять в случае необходимости переменник на другой разумный номинал, не корректируя резисторы делителя.

Кстати, при таком подходе очень легко добавить плавную регулировку - достаточно взять еще один переменник (пусть те же 47к), подключить его к тому же стабилитрону, а к движку его подключить раз в 10 сопротивление большее, чем в основном регуляторе (килоом 200, вторым концом к средней точке первого делителя). При этом при плавной регулировке будем иметь одинаковое приращение  тока как вблизи его минимума, так и вблизи максимума, чего не будет в предложенной схеме плавной регулировки.

Вот все же решил я избавиться от этой печки в озвученном мной ранее зарядном устройстве, применив в нем самом известный способ регулировки тока своими внутренними возможностями (на TL494 он). Всё отлично получилось. К слову, к  входам TL494 сказанное только что тоже в полной мере относится - не подключенный  вход её входного компаратора эквивалентен подтянутому к плюсу питания со всеми озвученными мной последствиями, хотя, возможно, менее трагичными, ибо в БП имеется еще своя штатная токовая защита по максимальному току нагрузки ключей.

Изменено 31 мая, 2021 пользователем an_

[bobr 25]

Форумчане, вопрос- никто не рассматривал вариант замены механического потенциометра на электронный? бяда в том что электронный расчитан на питание 5-8В. Один из вариантов. Другой вариант- разработать схему управления напряжением на электронном потенциометре.(к сожалению я не схемотехник и уж тем более не инженер электронщик). В итоге меняем механический контакт и увеличиваем надежность.

[Dr. West]

Скорей всего, мало кто рассматривал, т.к. зачем сильно усложнять простое устройство ради, якобы, увеличения надёжности, которая и так достаточно высока?

Вот если в ЭН присутствует микроконтроллёр, который берёт на себя все сервисные функции, то можно его заставить и цифровыми резисторами порулить. Но, как правило, разработчики таких схем уже всё это предусматривают и сами.

Изменено 21 июля, 2021 пользователем Dr. West

[Starichok]

если с микроконтроллером, то вообще потенциометр не нужен. задающее напряжение лучше формировать с помощью ШИМ или ЦАП

[bobr 25]

Я за год на своем лбп (самодельном) 2 раза многообортник поменял. На нагрузке ток плавает, да и на лбп (I U) тоже плавают, хоть и немного но все же мааааленькая такая ложка дегтя. На микроконтроллере собирать- это все переделывать, а вот на эл.потенциометре неплохой вариант апгрейда и всю плату переделывать не надо. Только интегрировать новый модуль.Вот сейчас рассматриваю варианты апгрейда- защита от перегрева транзюков, с фиксированной сработкой (на ОУ нет "точки", диапазон плавает, а если в схему вставить логику то получаю "точку" срабатывания)  четкая фиксация тока нагрузки (при проверке акб, с увеличением разряда акб, ток разряда так же уменьшается). Вот пока "обмысливаю" варианты.

[Dr. West]

Не очень понятно, как предложенная схема может спасти положение. Ей всё равно нужен источник управляющего напряжения, которое кто-то должен формировать.

[bobr 25]

Источник управляющего?(опорного) напряжения отдельный, у нас схему питает отдельный источник, от него же и запитываем (через понижайку со стабилизацией). В итоге получили источник питания схемы ("электронного потенциометра") с необходимым напряжением. А вот управляемое напряжение (т.е. тот потенциал смещения который мы и подаем на ОУ) вот с ним засада, мах уровень достигает 30В (по крайней мере у меня в схеме контроля разряда АКБ). Далее знать бы какой мах потенциал подаётся на ОУ управляющий затвором транзистора.

Изменено 22 июля, 2021 пользователем bobr 25

[Starichok]

1 час назад, bobr 25 сказал:

Далее знать бы какой мах потенциал подаётся на ОУ управляющий затвором транзистора.

а посмотреть в схему и определить этот потенциал?

[bobr 25]

Ну хреново я схему читаю и считаю, там делитель и управляемый стабилитрон, в пределах 9в должно быть

[Александр Шитов]

Добрый день!

Давненько захожу на этот форум, кое-что с него «пионэрю», в частности, по схемам Старичка делал импульсные источники, за что ему огромное спасибо. А вот зарегистрироваться довелось только сейчас.

 

Тоже приспел вопрос по изготовлению электронного эквивалента нагрузки, есть желание и некая возможность изготовить надёжную вещь.

Прочитал эту ветку и обратил внимание, что никак не рассмотрен вопрос защиты самой электронной нагрузки по мощности.

В интернете есть реализации защиты по мощности, но все они на микроконтроллерах, а «счастливая жизнь» с ними у меня как-то не сложилась (хоть в институте чего-то там не плохо программировал, да слишком давно это было). Вот и пришла в голову мысль - не жадничать (добавить в схему пару-тройку копеечных микросхем) и аналоговым преобразованием приладить к самой нагрузке нечто вроде ваттметра (вспомнился институтский курс электроники по операционным усилителям).

Идея такова:

Выставив регулятором порог по максимальной мощности самой электронной нагрузки не морочиться контролем её (мощности) величины.

Электрическая мощность определяется как произведение тока в нагрузке к приложенному к ней напряжению: P = I *U. 

Значит надо их как-то перемножить с помощью ОУ. Используя свойство логарифма: ln(P) = ln(I) + ln(U), ну а дальше дело техники.

Если по снятию информации по напряжению проблем нет (поставить делитель на входе буферного ОУ канала напряжения), а вот для снятия информации о токе предлагаю ввести в схему Старичка дополнительный токовый шунт (тем самым разделив силовую землю и землю схемы Старичка) и текущую величину падения напряжения на нём подать на буфер канала тока.

Далее эти сигналы подать на схемы логарифмических усилителей, просуммировать их и подать суммарный сигнал на интегратор, сигнал с которого подать на компаратор с неким выставленным опорным напряжением на одном из входов.

Что получаем в результате?

Пока текущий просуммированный сигнал каналов напряжения и тока не превышает некоего выставленного заранее сигнала на одном из входов на компараторе, устройство работает в безопасном для себя режиме по мощности, а следовательно, и по температуре.

Как только соотношение напряжения и тока на нагрузке превышает выставленный порог ограничения – компаратор выдаёт на выходе сигнал, которым (через ОУ основной схемы Старичка) запирает полевой транзистор.

Схему в цвете начертил чисто концептуально. Для её реализации понадобится двухполярное питание ОУ, возможно ещё и инвертор после компаратора.

Вполне возможно, что у кого-то уже есть более изящное решение этого вопроса? Пожалуйста, поделитесь своими наработками, за что буду крайне признателен! А если у кого-то (кроме меня) есть интерес попробовать изготовить в реальной схемотехнике этот вариант – прошу помощи в расчётах номиналов каскадов, т.к. у меня это если и получится, то очень нескоро.

С уважением, Александр!

[_abk_]

1 hour ago, Александр Шитов said:

есть более изящное решение

525ПС2

[Александр Шитов]

В третий раз, ещё внимательнее, перечитал эту тему, просмотрел "Котов", другие форумы и литературу. Понял, что адекватный контроль по мощности можно сделать только программно. А поскольку это мне пока недоступно (всё никак руки не дойдут), понял, что надо "спуститься с небес на землю", взять за основу схему Старичка и дополнить её своими "хотелками" (в пределах разумного), а мощность контролировать по показанием купленного вольт-ампер-ваттметра.

В "закромах" отрыл четыре "башни"- куллера от системных блоков HP. Вскрыл их, прочистил от пыли, отревизировал вентиляторы.

В наличии есть шесть штук транзисторов TK15H50C (понимаю, что не самые-самые по ОБР но, что есть). В устройстве планирую использовать два таких куллера и установить по два транзистора на один куллер. 

[mail_robot]

AD633 я помнится применял. Один корпус вся математика

только вот не все так просто как кажется. Диапазоны надо хорошечно на бумажке просчитывать

Изменено 2 декабря, 2021 пользователем mail_robot

[Александр Шитов]

Тоже купил, "крутил-крутил" - всё одно, полная ерунда "на выходе".  В результате пока отложил (до лучших времён).

[bobr 25]

загляни к буржуям. Там поэтапно расписано построение нагрузки http://www.scullcom.uk/design-build-an-electronic-dc-load-part-1/

так же есть видео материалы, и ссылки на архивы