Active Load

Mooi strak opgebouwd ( zoals gebruikelijk)
Ben benieuwd naar actieplaatjes.

De mijne is nu geintegreerd in de voeding ( waar we het laatst buiten het forum om over hadden) de combinatie werkt prima. Er is nog wel het nodige asn mijn schema verandert maar net werkt ondertussen prima, hij heeft als test al bij 29 graden ongeveer 6 uur lang pulserend 0,5 tot 1A / 14V in een accu gepompd. Er werd niks heet of warm ( met de fan gemonteerd rekening houdend met jou adviezen) daarbij moeten de bovenste fets 10W verstoken en de onderste ook iets van 10W dus heel veel is dat natuurlijk ook weer niet. ( 34VDC ongeregeld, 14V output dus 10V voor de spanningsregeling en 10V voor de loadregeling

Eigenlijk bestaat mijn voeding uit twee actieve loads in serie met de te voeden belasting er tussen waarbij de opamps zorgen dat de spanning constant blijft met een lm317 als referentie ( de lm317 voedt zelf verder niks anders dan via twee torren de Vg)

Is dat geen idee om verder uit te werken ? ( verder dan mijn nogal grondstoffelijke ontwerp, er is vast meer te verbeteren) jou load twee keer is het zelfde idee.

Ha die Fred,

Misschien kunnen we er eens naar kijken als mijn voeding klaar is.
En er een mooie mix van maken

Ondertussen is het schema weer een stapje verder.
Het schema heeft weer kaders waarin de onderdelen zijn gegroepeerd.
Verder zijn wat meetpunten toegevoegd, en een modulatie ingang.
Door de traagheid van de LM10 gaat deze schakeling nooit zo snel worden
als de Jim Williams die ik regelmatig gebruik.
Dit is verder ook niet nodig voor mijn gebuik, als de modulatie
een bandbreedte haalt van een paar Khz ben ik er blij mee.
Wat mogelijk is met deze schakeling zal ik via scoopplaatjes hier
laten zien.

Hieronder een klein plaatje en een link naar de grote versie

Het hier de link voor een groter plaatje
http://www.bramcam.nl/ALLM10/20A-Load-02.JPG

Wat nog toegevoegd moet worden is een Klickson die bij een temperatuur van 80 a 100C de stroom verbreekt.
Waar ik dit in de schakeling ga doen heb ik nog niet besloten.
Verder moet ik ook nog besluiten hoe ik de beveiliging tegen ompolen ga aanpakken.
Dikke Schottky kan natuurlijk in serie, maar dat kost met bij 20A zeker 0,5V drempel.
Verder hebben de Schottky diodes die 50 a 60V aankunnen een vrij hoge drempelspanning.
Voorlopig denk ik aan een dikke zekering houder met Schottky over de uitgang.
Andere oplossingen hoor ik graag...

Groet,
Blackdog

de sperdiode over de uitgang heb ik van een 3 tal 6amp dioden parallel gezet met een zekering tussen de dioden en plus ingang nog . mocht er dan een accu omgepoold worden op het ding flapt de zekering van 25amp eruit. voedingen die af fabriek een 1n4005 of 5403 sperdiode hebben zijn niet op accustromen berekend , al vaker zijn die hier als behang in de behuizing geeindigd net als de regeltorren zelf . met de oplossing van een zekering en stevige sperdiode werkt het prima..

heb je overigens het schema juist op formaat gezet ? om de 1 of andere reden is het niet mogelijk om het schema verder als r24 uit te printen , zelfs in de lengte niet ...

Hi Testman,

Wat betreft de diodes over voedingsuitgangen is mij bekend.
Ook een dure HP voeding die hier staat had een kleine diode over de uitgang.
Deze was natuurlijk defect toen ik de voeding aanschafde

Ik begrijp niet goed waarom jij het schema niet kan afdrukken.
De downloadlink heb ik net gebruikt en de jpg op het bureaublad opgeslagen.
Daarna het bestand geopend met Faststone Viewer en Irfanview, beide viewers printen de jpeg perfect af...

Verder wat beveiliging van voedingen betreft is het meeste wat hier en op vele websites voorbij komt een drama.
Om de stroombegrenzing stabiel te krijgen maken ze de regellus te traag.
De powertorren zijn daardoor bij kortsluiting NIET beveiligd, die liggen
in een uSeconde op het kerkhof...

Groet,
Blackdog

Wat nog toegevoegd moet worden is een Klickson die bij een temperatuur van 80 a 100C de stroom verbreekt. Waar ik dit in de schakeling ga doen heb ik nog niet besloten.

Tussen collector van Q5 en basis van Q6?

Op 19 augustus 2012 14:24:12 schreef blackdog:
...
Dikke Schottky kan natuurlijk in serie, maar dat kost met bij 20A zeker 0,5V drempel.
Verder hebben de Schottky diodes die 50 a 60V aankunnen een vrij hoge drempelspanning.
Voorlopig denk ik aan een dikke zekering houder met Schottky over de uitgang.
Andere oplossingen hoor ik graag...

Groet,
Blackdog

Ha die Blackdog,

Daar is eens een handige schakeling voor gepubliceerd bij International Rectifier: Reverse battery protection with MOSFETs Hier wordt een MOSFET op een slimme manier ingezet, omgekeerd aangesloten spert de boel, en goed aangesloten is de drempelspanning is zeer laag als je een MOS gebruikt met lage RDSon, en dat is geen probleem bij powerMOSSEN.

- - big bang - -

PS, kan zowel met een Nkanaal als met een Pkanaal zoals je ziet, hangt er alleen vanaf waar ze in het schema komen.

Hi,

Roland van Leusden,
Dat is een optie, maar dat hangt even af van welke Klickson ik nog heb liggen.
Als het een maakkontakt is kan ik b.v. de loper van P3 naar massa kortsluiten.
Bij een verbreek kontakt kan ik de hete kant van P3 onderbreken.
Bij deze oplossingen blijft het regelsysteem werken.
Maar ook hier nog even goed over nadenken, maar bedankt voor je tip.

Off Topic
Roland, je 0,1% weerstanden in je referentie zijn erg goed!
On topic

Big Bang
Ik heb het document afgedrukt en ga het morgen eens bestuderen.
Er is maar erg weinig spanning voor de Gate beschikbaar als ik wil dat hij vanaf 2,5V goed werkt, bedankt in ieder geval. (Dit zonder extra voeding)

Verder zijn de gebruikte transistoren vrij zeldzaam, deze kunnen door de BC327 en de BC337 worden vervangen.
Ik heb nog een aantal van de Hitachi transistoren liggen vandaar dat ik die gebruik.
Ik heb ze gekozen om hun hoge Vceo van 120V

MPSA42 en de MPSA96 alleen is de Hfe daar een stuk lager van, rond de 100.
Dit geeft waarschijnlijk een iets slechter stabelisatie van de 1,2V shunt regelaar, maar denk dat het in deze schakeling niet veel uitmaakt.
Heb het vermoede dat de ingestelde stroom grotendeels van de vier parallel geschakelde 0,1 Ohm weerstanden afhangt.

Hier kom ik van de week vanzelf achter als ik ga testen!

Gegroet,
Bram

Leuke oplossing die tevens een extra mogelijkheid bied. Je kan hem ook als current shunt gebruiken.
Er zijn drie nadelen, toegepast in een voeding kan die niet meer tot 0V. De Rson eirdt hoger bij lage spanningen. En in de situatie van een active load en voeding ben je beperkt tot grofweg 20V ( of minder) omdat anders Vgs te hoog wordt. Maar voor bv een acculader ideaal.
Mogelijk is het idee te modificeren tot spanningonafhankelijk ( maar dat gaat waarschijnlijk ten koste van de snelheid.

Ik heb zo'n dubbele schottkey in een huisje uit een computervoeding als serie diodes gebruikt.
In mijn geval vond ik de Vf geen probleem. Ik meet de output na de diode. Ik heb ook geen diode van plus naar min gebruikt. Bij verkeerd aansluiten van een 100Ah accu levert dat vuurwerk op. De oplossing van testman is ook een idee. Maar er zijn snellere crowbar schakelingen. Een zekering is niet zo heel snel.

En als je voedingen dynamisch gaat testen zie je wel meteen dewelke load variaties snel ondervangen en welke niet. Ik heb ooit ook zo eens een ding gebouwd (van Elektuur jaren '90 ofzo) en dan viel het ook goed op dat niet alleen de regellus er invloed op heeft, maar ook de uitgangselko (van de voeding, indien aanwezig) om toch al als buffer te werken, als er een belastingspiek is. Best een lowESR type lijkt me hier op zijn plaats.

- - big bang - -

[Bericht gewijzigd door big bang op maandag 20 augustus 2012 00:32:25 (100%)]

Dat is een mooie strakke opbouw, echt een schoolvoorbeeld om te laten zien hoe het moet. Het truukje met de omgebogen soldeerogen is ook heel slim bedacht.

Op 19 augustus 2012 23:55:45 schreef blackdog:
Roland van Leusden,
Dat is een optie, maar dat hangt even af van welke Klickson ik nog heb liggen.
Als het een maakkontakt is kan ik b.v. de loper van P3 naar massa kortsluiten.
Bij een verbreek kontakt kan ik de hete kant van P3 onderbreken.
Bij deze oplossingen blijft het regelsysteem werken.

Beide opties zijn goed als failsafe, in idd moet je denken aan 80-100°C. De clixon mag niet te vroeg reageren, maar ook niet veel te laat (>100°C), want je hebt ook nog wat thermische vertraging tussen torren/weerstanden en clixon.

Hi,

Vandaag weer verder gegaan met de stuurprint van de Active Load.
Het toch weer gelukt het op het printje te krijgen zonder dat het een rommeltje word.
Omdat ik geen onderdelen mocht kopen moest ik voor sommige weerstanden er twee parallel zetten en dat vreet ruimte

Bovenzijde van het printje, klaar, maar nog niet helemaal getest.

Onderzijde van het printje.

Ook de NPN transistor van de Darlington gemonteerd op het koelblok

De Shuntregulator/Stroombron vanmiddag getest en met een voedingsspanning
variatie tussen 3 en 67V verliep de 1,2V maar 24uV, niets te klagen dus

Hieronder de link van de laatste versie van het schema.
http://www.bramcam.nl/ALLM10/20A-Load-04.JPG

C5 is er bij gekomen voor de stabiliteit.
Q5 is een BD139 geworden en zit bij de power transistoren op het koelblok.
Modulatie ingang beetje aangepast, is AC gekoppeld en 10V TT geeft 20A variatie.
Deze ingang is voor mij alleen bedoeld om een klein AC signaal in te koppelen.
Voor het testen van volle schaal 20A kan beter ingang "C" gebruikt worden.
Hier kan ik mijn functie genrator aanhangen met een DC shift en kan ik het zo mooi maken als ik het wil.

Verder hoop ik dat de Super Sziklay Darlington "stil" blijft, meestal is een kleine emittor weerstand voldoende bij Q5.

Morgen het geheel aanelkaar knopen en testen.

Groet,
Blackdog

Mooi compact! Goed bezig.
We wachten de resultaten af blackdog!

- - big bang - -

Zo, het is al morgen

Net besloten hoe ik de beveiliging tegen ompolen ga doen.
Ook heb ik een Clickson in mijn voorraad gevonden die ik kan gebruiken.
Verder is het schema aangepast.

Foto van de onderdelen, het TO220 onderdeel is ter vergelijking.

En het aangepaste schema.
http://www.bramcam.nl/ALLM10/20A-Load-05.JPG

Groet,
Blackdog

Hi,

Vandaag en gisteren ook aan het testen geweest met de stuurprint.
Nu moest de stuurprint ook de Darlington aansturen.
Dit ging niet echt goed, er treed nogal wat terugkoppeling op
door het stroomgebrek van de shuntregulator.
Na wat aanpassingen kreeg ik het nog niet goed genoeg volgens mijn normen.
Ik wil dat als ik een meetinstrument aansluit het altijd goed doet en
niet op een bepaald bereik soms niet inschakeld zoals in het orginele schema...

Versie twee van het schema.
http://www.bramcam.nl/ALLM10/20A-Load-06.JPG

Nu had ik al besloten dat er toch een extra voeding nodig was voor de ventilatoren
is het vrij makkelijk de voeding van het regeldeel daar ook uit te laten komen.

Eerst heb ik de Darlington getest op stabiliteit, met een kleine extra weerstand direct aan de basis was deze stil.
Hieronder een foto van de analoge scoop, de bovenzijde van de puls is 4A.
Dit is alleen de Darlington, dus geen Opamp die hem stuurd.
Ziet er netjes uit vind ik

Dit is de basis serieweerstand van de BD139 om hem stil te houden.

Nieuwe regelprintje, nieuwe schakeling minder onderdelen meer performance!
Negatieve kant... extra voeding.

De stroom die de 9V batterij moet leveren aan de Referentie en de TLC271.

En dan nu een plaatje van hoe de puls er uitziet met de Darlington aangestuurd
door de TLC271.
De top van de puls is 6,4A
De gemiddelde stroom is rond de 1,1A
U = 16V
F = 775Hz
Pulsbreedte is ongeveer 100uSec
De puls is gemeten over de 4 x 0,1 Ohm sense weerstand

Dit is de voeding die de enegie levert.

Morgen een nieuw printje maken!
Later meer...

Groet,
Blackdog

Goed bezig. Ik was bij mijn active load er ook al gauw achter dat een aparte voeding het makkelijker maakt.

http://www.circuitsonline.net/forum/view/101931/last/

Ik had al mij twijfels over het voeden van de load uit de te testen voeding. Voorl bij het testen van een niet zo goede voeding.
De mijne heeft zijn eigen symetrische voeding uit een ringkern, daarnaast nog een aparte 24V voor de fan.

http://www.pa4tim.nl/?p=3595 dat is het schea van de load ( gecombineerd met voeding, onderaan de pagina, getekend met een nieuwe schema editter "pencil" erg gebruiksvriendelijk en intuitief.

de mijne werkt met een losse 15v voeding die tevens de fan voedt. de powertorren zijn 9x bux 48c met een tip 41 als driver. per powertor is een op hfe gekozen basisweerstand genomen om het verloop onder controle te houden. de 0,1ohm emitterweerstanden zijn daar niet zat voor.

het printen werkt idd wel als ik het copier naar het bureaublad

de regeling om de dummy aan de functiegenerator te hangen is er later bijgemaakt. alsook een ~ en = spanning keuze.

een hele dikke sperdiode pakken is nog geen oplossing , zelfs al zou de beveiliging heel blijven dan bakt de bedrading nog weg ergens . de zekering is echt wel een must bij een dummyload , stel dat er een powertor doorbakt en sluiting trekt , dan gaat de max stroom lopen over de interne bedrading. dat heb ik al eens gehad , maar er zat toen al een zekering ingebouwd . de temperatuur is zowel via de fan geregeld ( low hi handmatig en altijd automaat ) als een clixson die op 120 graden eruit gaat. de torren kunnen 175 graden aan en zitten direct op het koelblok , dit kan prima omdat deze toch ingebouwd is . de zekering die in de pluslijn zit is een 38x10,2mm buss 40amp type uit een ups , autozekeringen konden niet , want de werkspanning kan over de 100v komen.

2 stuks zijn er gebouwd volgens hetzelfde schema , 1 met 9 torren en 1 met 6 torren . de grote versie kan 1000 watt verstoken , dit heeft hij al enige uren staan doen . de kleine versie kan minder stroom aan ( de reserve torren zijn op dus wie nog bux48c heeft.. ) dus aan de tand voelen gebeurt voorzichtig

Ha die Testman,

Ik weet niet of je het over mijn 0,1 Ohm weerstanden hebt of die in jouw schakeling?
Mijn 0,1 Ohm weerstanden voldoen goed, de transistoren zijn uitgezocht
en zijn bij ruim 1A binnen 1% Hfe gelijk.
Is niet zo moeilijk als je er een stuk of 20 hebt.

De dikke sperdiode met een 20A zekering is wel een oplossing als je bedrading
niet superdik is.
Het is trouwens niet de bedoeling hier een bedrijf op te starten voor het testen van accu's!

Mijn Clickson is 80C en ik ga nog bepalen waar hij komt op het koelblok.
Wil eerst de verschil temperatuur weten tussen de MJ15004 en het koelblok.
Dit ga ik later deze week opmeten en daarna boor ik de Clickson op de koelplaat.

Groet,
Blackdog

ik doelde op de weerstanden in mijn dummy . de spanning over elke weerstand is gemeten op diverse ingestelde spanningen en stromen , maar toch heb je verloop in torren . de 17 torren komen uit 1 batch maar toch meten die lang niet allemaal gelijk in hfe. door weerstanden tussen 0,33ohm en 1,8 ohm in de basis te zetten per tor kun je ze vrijwel gelijk krijgen . ook hogere weerstand waarden zijn getest maar dan valt de laagste werkspanning voor de dummy hoger uit . m'n kleine dummyload kan werken vanaf 0,9volt ingangsspanning .

dunne draad icm de beveiliging/ zekering is ook niet het geval bij de dummy's hier , er zit 6mm2 in verwerkt. als je bang bent dat de sperspanning van 0,7volt de torren of anders nekt bij de jouwe kun je een seriediode toevoegen in de plus of minlijn , die eet de 0,7 volt op in geval van ompolen. als de dummy niet op hele lage spanningen hoeft te werken maakt het niet uit. in zowel de plus als de minlijn een schottkey diode zetten kan ook , dan zal ompolen intern toch een plus en min op de juiste plek blijven..

Hi,

Even een actie foto met de active load aangesloten op een wat dikkere voeding.
De basislijn van de scoopfoto is 10A en de bovenzijde van de puls is 24A !!!
Hij blijft prachtig mooi schoon die puls.
Schakeling is dus goed genoeg om te gaan nabouwen.
Het frequentie bereik met sinus is -1dB bij 15Khz en -3db ligt op 24Khz.

Groet,
Blackdog

Mooi ding en mooie resultaten!

Misschien lijkt het op de foto erger dan het is, maar met ongelakte draad ziet het eruit alsof het een keer een sluiting kan worden bij de pijl:

Ha die Jochem,

Je hebt gelijk dat de ruimte daar wat minder is op de print.
Maar er is nog voldoende ruimte als je er op de goede hoek naar zou kijken.
Als ik dit printje nog zou gebruiken zou ik het aanpassen.
Dank je voor je oplettendheid!

Er zit 1,5 dag werk in dit printje en ik ga het niet meer gebruiken.
Vandaag start ik met een nieuw printje met een schakeling die ik zelf helemaal getest heb.

Met het vorige printje vertrouwde ik op de ontwerper, weer een lesje geleerd

Groet,
Blackdog

Netjes schakelgedrag!

Hi,

Het nieuwe printje is af en werkt.
Ik het de opamp TLC271 op een wat groter voetje gezet zodat ik makkelijk de onderdelen in de tegenkoppeling kan vervangen als dit alsnog nodig is na samenbouw.
Het 8 pens IC zit in een 14 pens voetje.
Voor de eventuele nabouwers, de LT1021 is hier niet echt nodig, maar ik had er nog 15 liggen , daar kan ook een 78L05 in, mooi genoeg voor deze toepassing.
Wil je er echt geld tegen aan gooien, neem dan een TL317L.
In het schema staat een batterij als voeding, dit word een netvoeding waar ook de ventilatoren uit gevoed gaan worden.

De scoopuitgang heb ik ook aangepast, deze is nu 10mV/A, dit leest een stuk makkelijke of op een scoop i.p.v 25mV/A.

De waarden van R2 en R4 zijn verhoogd om dat de referentie spanning nu 5V is i.p.v. 1.2V.

De TLC271 is niet wat DC betreft een echt goede opamp, maar de drift viel mij erg mee.
Deze opamp heeft het beste dynamische gedrag in deze schakeling van de door mij geteste opamps.
Ik heb Chopper opamp van LT getest, LT1006, enz. maar de TLC271 deed het gemiddeld het best, wel moet de aansluiting "8"
aan de nul gelegt worden zodat hij de grootste bandbreedte heeft.

Aangepaste schema
http://www.bramcam.nl/ALLM10/20A-Load-07.JPG

Het nieuwe printje aan de bovenzijde

Het nieuwe printje aan de bovenzijde met aansluitnummers

De onderzijde

En voor Jochem, onze "Arends Oog" een High Res plaatje
http://www.bramcam.nl/ALLM10/20A-Load-Print-onder-groot.png

De volgende stap is een regeldeel voor de ventilatoren bouwen op nog zo'n printje die ik gebruikt heb.

Hieronder een link van de schakeling waarme ik test om de ventilatoren aan te sturen.
http://www.bramcam.nl/ALLM10/Voorlopig-Ventilator-01.JPG

Groet,
Blackdog