Actieve load voor voedingen te testen

ik zie op je foto dat jij ook zo'n klein regelbaar voedinkje gebruikt, ik heb dezelfde (maar met andere sticker, komt van conrad)

Nou regelt de spanning niet echt lekker, zou je (en heeft dat zin) die spanningspotmeter kunnen vervangen door een meerslagenpotmeter ?

(het is wel off-topic maar), natuurlijk kan je dat doen. Er zitten van die goedkope chinese potmeters in, dus dat zal zeker verbeteren. Natuurlijk wel dezelfde waarde gebruiken.

de potmeter is vaker niet eens een echte plaatmontage potmeter , maar een trimmer met een los asje erin gestoken , die kunnen sowiso al niet tegen veel draaien .

Ik heb eindelijk tijd gevonden om de regeling te testen met een kleine MOSFET, en toen dat naar behoren leek te werken, te testen met de grote IGBT.

Die testen zijn vanuit "didactisch oogpunt" goed verlopen, wat betekend dat het nu stuk is...

Hij heeft ongeveer 5 minuten lang 500-600W staan stoken (20-25V en 20-25A), toen de IGBT in besloot in sluiting te gaan.

Bij de autopsie van de module bleek 1 van de 3 low-side transistors stuk te zijn. Ik vermoedt dat die transistor in zijn eentje al het werk heeft gedaan, vanwege het ontbreken van individuele emitter weerstanden.

Als het goed is, heb ik nu nog 4 werkende transistors in de module (een van de high-side transistors blijkt ook stuk, maar die waren nu niet in gebruik). Elke transistor heeft een 6 ohm weerstand in serie met de gate, maar de collectors en emitters zitten natuurlijk hard aan elkaar. Misschien ga ik nog proberen om de emitters van elkaar te scheiden, en ze elk een eigen emitterweerstand te geven.

Conclusie: zonder kunstgrepen is een dergelijke module dus niet bruikbaar voor lineaire toepassingen, bij losse BJTs, IGBTs of MOSFETs is het veel gemakkelijker om emitter of source weerstanden toe te voegen.

Hé SparkyGSX,

Stom dat ik je bericht van 31-1 nu pas lees, vandaar dat ik nu pas reageer.

Wel leuk dat je reageert, want je had het in andere topics ook al over een load met IGBTs gehad. Zoals je al gelezen had heb ik met mijn TIP132s ook problemen gehad met ongelijke verdeling van stroom. Voor de zekerheid heb ik ook een 4-tal dezelfde achter de hand mocht mijn load er mee ophouden. Ronald van Leusden en Fred101 hebben beide loads gemaakt met MOS Fets en kortgeleden heeft Blackdog er een gemaakt met BJTs. Het zijn wel handige dingen om even 'lekker' te kunnen belasten als je met een voeding of batterij bezig bent.

Ben jij nou nog van plan om er ook nog een te maken en op basis van welk schema dan?

Mijn huidige opstelling is de constructie die bijna iedereen tot dusver gebruikt; een sense weerstand in serie met de emitter, opamp (CA3140) als integrator die via een weerstandje aan de gate zit.

Tot dusver is het ding dus alleen instelbaar op een bepaalde stroom met een potmeter, ik heb nog geen modulatie mogelijkheden, of constante spanning / constante weerstand / constant vermogen regelingen o.i.d. Daarnaast heb ik nog geen constructie om het inschakelgedrag netjes te maken.

Ik ben dus wel van plan om nog een poging te doen, als het kan alsnog met dezelfde IGBT module, als ik het voor elkaar krijg om de rest van de kunststof behuizing te verwijderen, de transistors van elkaar te scheiden, en elke transistor een eigen emitter weerstand te geven zonder de transistors te beschadigen.

Als dat niet lukt, ga ik toch maar kijken of ik wat geschikte MOSFETs heb liggen of kan vinden. Ik heb op zich ook nog wel genoeg bruikbare bipolaire torren liggen (2N3055 e.d.) in TO-3 behuizingen met koelblokken e.d., maar die hebben allemaal een waardeloze versterkingsfactor, waardoor je dus de basisstroom mee gaat meten.

Het kan nog een alternatief zijn om daar met een losse tor een darlington van te maken, of zelfs met een MOSFET een soort zelfbouw-IGBT, dan is dat probleem veel kleiner of helemaal opgelost.

Ik gebruik overigens een stuk RVS draadeind als sense weerstand, zo'n 20cm M8 geeft ongeveer 4 milliohm.

Waarom wil je geen mosfet gebruiken ? Is het gewoon als experiment om te kijken of het met torren ook kan want jij hebt volgens mij niks tegen mosfets
Ik vind dat een stuk makkelijker. Mijn load werkte gelijk vanaf het begin perfect. Is moduleerbaar ( driehoek, blok en extern) en met een tienslagpot stel ik de stroom in.

Ik heb zelfs op het zelfde idee gebaseerd een voeding van gemaakt. Dus met twee dikke mosfets regel ik de spanning. En met de mosfets van de load de stroom. Als ik hem op 12V zet dan zorgt de regeling dat de spanning constant blijft. Dus valt er 1V over de dynamic load, dan staat er 13V op de plus ( en +1 op de min) maar valt er 5V over de load dan staat er 17V op de plus en +5 op de min. Totdat de voeding niet hoger kan, dan stijgt de spanning niet verder ( de max ingestelde stroom gaat altijd voor) en als ik hem als CC gebruik dan blijft de spanning constant zolang dat binnen het ingestelde raam past) Ik gebruik die functie eigenlijk alleen om accus te laden of waneer ik eens een 10A psu nodig heb.

Ik denk omdat je met een paar IGBTs hele grote stromen kunt gebruiken. Bovendien had SparkyGSX al IGBTs in zijn bezit.

Mijn load werkte trouwens ook vanaf het begin, echter door vervanging van 2 van de 4 BJTs liepen de stromen niet meer evenredig, maar nu weer wel.

Ik gebruik 3 IRFP256 MOSFETs parallel voor de load, die kunnen 30A per stuk verwerken. Kan een IGBT dan veel meer ? De voeding gebruikt er twee want de trafo kan maar 10A leveren.

In de datasheet van IR staat de IRFP256 gespecced op 22A op 25° en 14A op 100°, beide continuous drain current. In jouw load zag ik er maar 2 zitten op de foto, maar het kan zijn dat je hem verbouwd hebt naar 3. Koeling is belangrijk zeker omdat de MOS fet lineair wordt gebruikt. (ik weet dat ik dit aan jouw niet hoef uit te leggen, meld dit puur voor de compleetheid).

Ter vergelijk zijn mijn TIP132s 8A continuous collector current, met 70W max als ik ze op 25° kan houden. Ik heb er 4 ingezet en kan tot 16A met een flinke koeling erachter.

De MOS fet is duidelijk in zijn voordeel hier, kwa regeling denk ik dat de BJT wat mooier regelt in het lineaire gebied.

Een beetje IGBT kan 100A of meer aan per stuk, ik weet niet welke SparkyGSX gebruikt.

Ik ben inderdaad wel dol op power MOSFETs, maar dan wel voor schakelende toepassingen; veel moderne MOSFETs zijn helemaal niet meer geschikt voor lineaire toepassingen. Gelukkig zijn er ook genoeg "oudere" types die dat wel kunnen.

De IGBT had ik inderdaad al liggen, die komt uit een lompe inverter, en de high-side diodes waren defect. Het is een 600V / 600A exemplaar, dat volgens de datasheet 2400W (absolute max) kan verstoken.

Het zal niet meevallen om de emitters van elkaar te scheiden, dus waarschijnlijk ga ik toch MOSFETs gebruiken.

Wat vinden jullie van het idee van een zelfbouw IGBT, bestaande uit een dikke BJT met een (relatief kleine) MOSFET voor de basisstroom, op deze manier als bij een darlington?

http://www.pa4tim.nl/wp-content/uploads/2012/08/loadvoeding.jpeg

Er staat er een getekend maar er staat bij 3X bij geschreven. Het schema waar de eerste load op gebaseerd was stond in de electron en had er twee getekend maar ik heb er vrij snel daarna 3 gebruikt. Dat schema was ook de enige reden voor de keuze voor een mosfet. Daarvoor was ik er gen fan van maar nu gebruik ik ze best vaak. Tot 10A gemoduleerd miste ik geen ventilator. Hij zat zelfs gewoon in een geloten kast met de heatsinck van binnen. Ik gebruik hem ook meestal niet voor heel heftig werk. Meestal niet meer dan 1A. Die fan zit er nu in de tweede versie wel op, en er zitten nu ook heel heftige heatsinks in ivm de accu experimenten. De regelbare voeding met die fets is wel mijn eigen idee en ontwerp. Zit een klein onhebbelijkheidje in. Soms start hij niet op. Dan gaan de mosfets niet open. Ik heb me kapot gezocht waar het aan ligt. Ik dacht eerst dat het de combi voeding en Load was, iets wat buiten een regellus komt maar laatst deed de load alleen ( die twee kunnen appart gebruikt worden) het zelfde. Dus ik begin de schakelaar of een verbinding te verdenken.

Heb jij een datasheet van die IRFP256 ? Ik heb die data uit een vaag lijstje. De mosfets komen uit oude computer voedingen. ik wist toen niets van de specs dus daarom 3 voor de zekerheid

Edit: sparkey, die mosfets van mij lijken mooi lineair. Maar dat zijn ook oudere, Ik kan met die tienslags pot heel mooi de stroom regelen van mA's tot A's.

Edit 2 ik heb echt een slecht geheugen, idd eerst 2 mosfet gebruikt, bij de ombouw werden het er drie en de voeding heeft er ook drie ( ik denk dat ik die BJTs die ik eerst gebruikte er twee waren)

Op 3 februari 2013 12:19:44 schreef fred101:
Heb jij een datasheet van die IRFP256 ?

IRFP256

Met 2 MOS fets doelde ik op deze, maar dat was dus je prototype.

Appnote 104 van LT, of chapter 2 van deel twee analog circuit design, gaat helemaal over loadtesters.

Ik heb de MOSFET versie ( tenminste min of meer) uit die appnote gebouwd. Idd is de ene fet de andere niet. Ik had een IRF840 gebruikt maar wilde niet lekker. Toen weer zo'n 256 als in mijn andere load en die gaat als een speer. Ik heb een oscillatortje met een LM339 gemaakt, iets van 20-80 KHz. Is een beetje hoog dus ik moet dat nog wat omlaag trekken.
Ik kan nu echt de load echt van max ( heb maar getest tot 3A) naar 0A trekken. Mijn andere load gaat nooit naar nul. Die zet ik bv op 5 A en dan gaat hij bv van 5 tot 3A of minder deviatie.

Bij deze heb ik ook een potmeter welke ik van 0-1A load kan instellen ( statisch gebruik of als offset voor de blokgolf) . ( het moet een mini loadje worden om kleine (78XX of LM317) voedingen na bouw snel even te testen op rimpel, elcos, stabiliteit ect, dus geen fans en grote koelblokken) maar dat pas ik nog wat aan tot bv 1,5A.
De blokgolf is wat over de top nu, moet wat lager want hij pulst nu tot 15V op de gate.
Zijn nu drie kleine printjes, het ding zat totaal 10x5 cm zijn schat ik. Moet wel gevoed worden uit +/- 15V. Maar ik heb een tijd terug al eens een vast voedingkje gemaakt voor dit soort dingen.
nu nog een klein kastje met twee potmeters, 3 bnc uitgangen ( stroom, spanning en gate ( als sync) ) en twee banaanbussen als voeding ingangen. De stroom vorm kan ik meten mbv een P6042 stroomtang maar die stroom uitgang is voor een multimeter om precies de statische stroom te kunnen meten. De spanning wil ik ook want dan kan ik het effect zien tussen wat er op de Drain gebeurd en dat vergelijken direct met een probe op de uitgang van de voeding.

Ik had eerst een ander idee geprobeerd. Ik had een rail smd halve H-brug FET drivers voor inverter aansturing. Op de pwm ingang een blokgolf naar het ding deed helemaal niks.

Cool! (waar zijn de foto's ?)

Het jammere van de LT design notes is dat je telkens van die speciale LT opamps moet gebruiken. Dit heb ik niet op voorraad, want daar vind ik ze te duur voor.

Heb jij de LT1210 gebruikt ?

Ik heb een LM324 gebruikt Dit hoefde geen accuraat geval te worden.
Ik heb de frequentie nu aangepast. Hij doet nu 2,5KHz tot 48KHz.
http://www.pa4tim.nl/?p=4152


Foto is niet zo scherp helaas. Dit is de Philips PM2811 waar 2A pulsen uit getrokken worden. (geel, 500mA/div) en blauw de spanning op de drain

Hi flash2b,

Veel schema's van Linear Technology gebruiken natuurlijk hun componenten.
Ze bereiken meestal uitstekende resultaten en dat is niet voor niets.
Dit komt door hun goede producten (nee, ik sta niet op hun loonlijst )

Je zal in mijn schema's die regelmatig hier op het forum te vinden zijn, regelmatig de componenten van LT tegenkomen.
Dat is omdat ik ervaren heb dat ze uitstekend werken, en meestal ruim voldoen aan hun specs.

Kijk eens naar dit topic van mij uit mei 2012, daar vind je een schema dat ik heb uitgebreid van LT.

http://www.circuitsonline.net/forum/view/105032/1/dynamic+load

Kijk ook hoe het gebouwd is, ERG belangrijk.
Dit schema is om voedingen op hoge frequentie te belasten.
Dus de stabiliteit bij snel wisselende signalen.
Je hebt hiervoor ZEER korte bedrading nodig, liefst korter dan 2cm totaal vanaf de tester naar de te testen voeding.
Daarvoor zit er in de tester een LT1210 en een BUZ10L.
Samen met verschillende afregelpunten om de toppen van het testsignaal zo mooi mogelijk te krijgen.
Deze heeft een bandbreedte van ruim 1Mhz en dat is uniek.

Voor het testen van grotere voedingen heb ik een andere tester gebouwd met een aantal MJ15004 transisteren, zie deze link.
Deze heeft een bandbreedte die bij 25Khz begint te zakken.
Dat is voor de meeste testen voldoende.
Op de laatste pagina vind je het uiteindelijke schema.

http://www.circuitsonline.net/forum/view/106770/1/dynamic+load

De laatste kan grotere piekstromen aan, tot rond de 40A ( NEE niet continu!)
Door de grote stromen is ook hier weer de bedrading erg belangrijk.

Als je kijkt naar mijn scoopfoto's zie je wat er mogelijk is met een goed schema en goede componenten.

Je kan b.v. een LT1014 niet door een LM324 vervangen.
Dat is net zoiets als zeggen: "het is toch ook een auto" als je 2 ton zand wilt vervoeren in een lelijke Eend i.p.v.een vrachtwagen.
Kwaliteit kost geld en natuurlijk inzet van de bouwer
De application Notes van LT werken bijna altijd en dat komt volgens mij door
de kwaliteit van de onderdelen en de Aplication Engeneers.

Als je grotendeel statische testen wilt doen en wat drift toestaat
kan je ook met een LM324/TL074/TLC274 enz. werken als je dat wilt.
Het gaat er natuurlijk om wat je wilt bereiken tegen welke kosten...

Gegroet,
Blackdog

met de kerst heb ik m'n dummyloads ook eens aangepast , een 40amp sperdiode erin gezet en de basis weerstanden eruit gemikt om te ruilen voor een 0,1ohm emitterweerstand per tor. ik heb geen bux48c meer liggen dus worden de dummy's vanzelf lichter van vermogen uiteindelijk

Je hebt helemaal gelijk dat de LM324 geen vervanger is, dat zie je ook wel aan het signaal. Ik had best moeite hem op nul te houden ( zo'n 324 drift nogal) en boven 25-30 KHz wordt de gate drive steeds driehoekiger, maar ik wilde compact, quick and dirty had 3 opamps nodig, mijn TL082/084's waren op en het hoefde ook geen precisie ding te worden. Ik vond het zonde mijn dure precisie opamps te gebruiken en kwam er achter dat ik behalve wat 324's geen enkele huis tuin en keuken opamp meer had.

Zal voornamelijk statisch gebruikt woden. Alleen bedoeld om bv een opgebouwde voeding in een project even te testen op rimpelspanning, of bv kijken wat een onbekend trafotje kan leveren ( ik heb een test printje met bruggelijkrichter en afvlakelco voor dit soort testjes, zo heb ik ook printjes met kroonsteentjes waar ik 78XX en 79XX regelaars in kan schroeven om ze snel even te testen. En ik moet nog steeds ook eens een opamp testerje maken.)
Voor het echte test werk heb ik mijn grote load.

Op 11 februari 2013 20:14:50 schreef blackdog:
Kijk ook hoe het gebouwd is, ERG belangrijk.

Dan zal je wel hebben zitten lachen om mijn Active Load.

Toch ben ik er blij mee, nee geen grote bandbreedte maar hij doet wat ik wil dat hij doet, en dat vond ik belangrijk. Mijn stroom kabels zijn bijvoorbeeld allemaal even lang, en onder de aansluiting van de banaan bussen zitten wel wat handige trucjes om de weerstand zo laag mogelijk te houden. Mijn weerstanden zijn draadgewonden en dat is niet ideaal, maar die had ik nou eenmaal liggen. De bouw was voor mijn een 'organisch proces', ik plan best wel veel voor uit, maar bouw ook met wat er aanwezig is en test tussen duur heel erg veel.

Jouw vond ik erg mooi, en jouw verhaal en bouwverslag heb ik ook helemaal met veel plezier gelezen.

[Bericht gewijzigd door flash2b op maandag 11 februari 2013 20:47:19 (33%)]

Ha die flash2b,

Kom, je hebt een net kastje gemaakt en je bedrading ziet er verder ook netjes uit.
Het is niet optimaal maar bij het volgende bouwsel zal je daar wellicht rekening mee houden.
Als het goed is gebruik je de inzichten die je hebt opgedaan in je volgende projecten

Een ding aan je schema is mij niet geheel duidelijk...
IC3 die je stroommeter aanstuurt laat je eerst 2x versterken om
daarna met R16 + R17 en Pot P3 het 10x te verzwakken?
Waarom heb je voor die optie gekozen, zie ik iets over het hoofd?

Gegroet,
Blackdog

http://www.pa4tim.nl/wp-content/uploads/2013/02/dynamische_load.png
Schema definitieve versie met 4 losse opamps.

Beide fotos voor definitieve afmontage en knoppen. Hij werkt prima. De output bncs geven de spanning en de stroom waarbij de stroom 1mV/mA is.
De frequentie in de test was 700 Hz tot 60KHz maar dat was met een andere potmeter. Hij zou met de definitieve rond de 100Hz moeten beginnen. Ik moet nog meten hoe ver hij qua stroom komt maar de bedoeling is hem te trimmen tot max 2 of 3A.

Goed zeg, weer een Active Load klaar op CO.

En fred101, lang leve de instelpotmeter! Ook leuk dat je de CA3140 hebt gebruikt, een erg veelzijdige op-amp die gelukkig nog steeds wordt gemaakt (door Intersil, ipv. RCA).

Hoe heb je uiteindelijk je FET vastgezet? Ga je nog een schaalverdeling rond je knoppen maken?

Ik vergeet altijd van te voren een frontje te maken en achteraf gaat het altijd fout. Het begon ook als wuick and dirty maar liep weer eens uit de hand Ik vind een schaalverdeling niet echt nodig. Ik gebruikt zo'n ding toch altijd aan een scoop.
De CA3140 is inderdaad geen verkeerde opamp.
De FET wordt vastgeschroefd tegen de achterwand op plek waar hij nu zit, het gat zit er al. In het midden zou beter zijn maar er zal meestal niet meer dan een paar honder mA doorgaan. Als het lomp moet gebruik ik mijn grote versie met 3 van die FETs parallel op enorme koelprofielen in een soort tunnel met een behoorlijk grote fan er boven. Die heeft al eens een paar uur 12V en 5A staan pulsen en dan blijft alles koud.