Active Load

blackdog

Golden Member

Hi,

Ik ben ondertussen weer verder gegaan met mijn "Active Load"
Hieronder wat foto's van de mechanische bewerkingen die er nodig zijn om het er leuk uit te laten zien.
Ik maak afdrukken op papier en plak of tape dit op het te boren kastje als sjabloon.
De tekeningen maak ik met b.v. "FrontDesigner" op Microsoft's "Publisher"
De meeste problemen krijg je meestal bij het afdrukken, je zal heel veel instellingen moeten nalopen voor je een afdruk op maat hebt.
Dit vooral als je tekening bijna even groot is als het papier formaat...

Eerst even het tweede gat in de deksel, de gaten links en rechts zijn voor het uitblazen van de lucht die er aan de achterzijde wordt ingezogen.
Ik boor met een boortje tussen de 3 en 4 mm vele gaatjes binnen de lijn.
http://www.bramcam.nl/ALLM10/069-Active-Load-20A-200W-200.png

De volgende stap is in ieder gaatje de boormachine een beetje scheef houden,
zodat het meeste materiaal aan de zijkanten werggesneden wordt.
Dit doe ik voorzichtig met een handboormachiene.
http://www.bramcam.nl/ALLM10/070-Active-Load-20A-200W-200.png

Wat er nu nog over is aan materiaal tussen de boorgaatjes knip ik voorzichtig weg met een kniptang.
http://www.bramcam.nl/ALLM10/071-Active-Load-20A-200W-200.png

Dit is het resultaat na bewerking met een halfronde vijl...
http://www.bramcam.nl/ALLM10/072-Active-Load-20A-200W-200.png

Nu is het front aan de beurt, ook hier plak ik weer een sjabloon op het kastje.
Dan boor ik de gaatjes voor en gebuik een PB ruimer om de gaten de goede afmetingen te geven.
http://www.bramcam.nl/ALLM10/073-Active-Load-20A-200W-200.png

Kijkje aan de achterzijde tijdens het ruimen van de gaten.
http://www.bramcam.nl/ALLM10/074-Active-Load-20A-200W-200.png

Werkzaamheden aan het gat voor de voltmeter,
dit doe ik op de zelfde manier als het ronde gat in de deksel, dus gaatjes boren en knippen.
http://www.bramcam.nl/ALLM10/075-Active-Load-20A-200W-200.png

Het geboorde chassis is nu klaar en kan voorzien worden van de text.
http://www.bramcam.nl/ALLM10/076-Active-Load-20A-200W-200.png

De achtezijde van het chassis met de materialen even gemonteerd voor de foto.
http://www.bramcam.nl/ALLM10/078-Active-Load-20A-200W-200.png

Dit is de text van het front op twee verschillende materialen afgedrukt.
Rechts is een wat dikker heel wit papier met goede contrastverhouding.
Links is een zilverachtig materiaal dat er erg mooi uiziet maar ik krijg de text er niet mooi op afgedrukt.
Het blijft allemaal wat mat...

http://www.bramcam.nl/ALLM10/079-Active-Load-20A-200W-200.png

Op het witte papier spettert het er af, dat zal op dit plaatje wel niet helemaal over komen.
http://www.bramcam.nl/ALLM10/080-Active-Load-20A-200W-200.png

Dit is de text op het front, het gele materiaal is dubbelzijdig transparant plakband,
doorzichtig en een kunststof folie van 0,4mm tegen het beschadigen van de text.
Dus je krijgt eerst een laag dubbelzijdig plakband op het alu front, dan het textvel er op plakken,
daarna weer een laag dubbelzijdig plakband en als laatste de plastic beschermlaag.
http://www.bramcam.nl/ALLM10/081-Active-Load-20A-200W-200.png

Dan is dit het resultaat, nee hij is nog niet af...
http://www.bramcam.nl/ALLM10/077-Active-Load-20A-200W-200.png

De volgende stap is de text op de achterzijde, maar dat is niet veel,
netsnoer, zekeringhouder en de externe ingang.

Zoals altijd, later meer...

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

Je hebt een rete strakke behuizing gemaakt, en mijn complimenten voor het volledige handwerk.
Dit ziet er erg gaaf uit!

ook een mooie manier om het voorfrontje te maken, met die dubbelzijdige kleeffolie.

blackdog

Golden Member

Kareltje,

Dank je voor het compliment :-)

Heeft die 8 uur metaalbewerken per week die ik op de LTS had in het tweede leerjaar toch zin gehad...

Gegroet
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

Ik ben het met Kareltje eens: dat is eersteklas, wat afwerking betreft. Het zou zó uit de fabriek kunnen komen.

Prosper, yop la boum, c'est le roi du macadam (aldus Maurice Chevalier)

@Blackdog,

Wouw gaaf man! Erg netjes!

www.tinuselectronics.nl Because DIY Electronics Matters!!!!
blackdog

Golden Member

Hi,

Eindelijk, hij is klaar, mijn "Active Load"
Na vele tests, haren uit het hoofd getrokken, afregeling enz, kan nu het kastje dicht :-)

Eerst even de twee schema's, dit is het hoofddeel.
http://www.bramcam.nl/ALLM10/20A-Load-13-200.jpg

Dit is het voedingsdeel en PWM voor de ventilator.
De PWM met de SG3525 heeft minder onderdelen en door de 100K
NTC vlak bij de MJ15004 in het midden van het koelblok te monteren
krijg ik een mooie regeling.
Verder heb ik wat wikkelingen op de ringkerntrafo er bij gelegt en
deze in tegen phase aangesloten zodat de spanning voor de ventilator wat lager word.
Het afwikkelin wordt meestal niet netjes, ik bedoel de plastic strip er weer goed omheen doen.
http://www.bramcam.nl/ALLM10/20A-Load-12-PSU-PWM-200.jpg

Kijkje in de binnenzijde.
http://www.bramcam.nl/ALLM10/080-Active-Load-20A-200W-200.jpg

Kick Ass!!!
http://www.bramcam.nl/ALLM10/081-Active-Load-20A-200W-200.jpg

Klaar dus, dan nu werder met de ruisarme voeding en testjes doen aan de goedkope ELV voeding.

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
Jochem

Golden Member

Heb geduld: alle dingen zijn moeilijk voordat ze gemakkelijk worden.

Stoutert! 300W er in duwen, terwijl er toch duidelijk opstaat: "max 200W". :-)

Gaaf man!

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
blackdog

Golden Member

Hi rew, Jochem,

Moest toch even testen of hij iets meer ook aan kon...
Bij 200Watt blijft het onder een van de MJ15004 beneden de 80C.

Ik heb net nog twee kleine schotjes gemonterd aan de zijkanten van het koelprofiel.
Dit zorgt er voor dat in het midden waar de transistoren zitten, de lucht er iets minder makkelijk uit kan,
dus iets meer druk naar de zijkant (koelvinnen) toe.

Ik blijf onder de powertorren nu beneden de 85C bij 290-Watt.
Ik vind het goed zo :-)

Plaatje van de net gemonteerde schotjes, het dradje eraan is een hulpmiddel om hem even op zijn plaats te houden.
http://www.bramcam.nl/ALLM10/082-Active-Load-20A-200W-200.jpg

Dit is de laatste foto van dit project, het "Mekka" de sense draden moeten precies in het midden van de draadbruggen zitten.
Een milimeter verschoven geeft grote verschillen in de stroommeting!
http://www.bramcam.nl/ALLM10/083-Active-Load-20A-200W-200.jpg

Kastje dicht...

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

Mooi stukje werk BD, ben benieuwd naar de voeding die volgd.

iets wat ik wel op m'n dummyload zou willen bouwen is een instelbare minimale spanning om af te schakelen , ivm accu's testen..

het is een mooie dummy geworden bd , er zit wat detailwerk in...

wat wil die 100k bij de externe aansluiting eigenlijk zeggen ? 100Khz ingangs signaal ? ik heb er ook die bnc ingangen opgezet om extern aan te sturen , maar de juiste instelling op de functiegenerator kan ik er niet helemaal bij vinden.

[Bericht gewijzigd door testman op 9 december 2012 20:51:19 (38%)]

waar rook was, werkt nu iets niet meer
Jochem

Golden Member

Die 100k zal de ingangsimpedantie zijn.

Heb geduld: alle dingen zijn moeilijk voordat ze gemakkelijk worden.

Heel mooi eindresultaat blackdog, men complimenten.

If a cluttered desk is a sign of a cluttered mind of what than is an empty desk a sign?

Erg mooi en strak gemaakt. Ziet er professioneel uit.

www.pa4tim.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur, ook oud en exotisch
blackdog

Golden Member

Hi Testman,

Zoals Jochem al zij staat die 100K voor de ingangsweerstand van de modulatie ingang.

Deze Dynamic Load heeft geen grote bandbreedte, rond de 20Khz -3dB.
Dit is mooi genoeg voor de meeste voedingen.
Vooral bij grote stromen word het lastig goed te meten.
De 2x 30cm aansluitkabels die ik voor het testen gebruikte waren al te lang om zonder "Ringing" te kunnen meten.
Te veel zelfinductie van de kabels.

Met pulsen van 15A die bovenop 20 Ampere stonden had ik veel moeite.
Dat wil zeggen, de aansluitkabels straalde flink in op de coax kabels
die aan de modulatie en sense uitgang zaten.

Dat werd worstelen met de kabels totdat ze zo lagen dat de invloed
minimaal was.

Ik weet al een tijdje hoe je een voeding een mooi lage uitgangsinpedantie kan geven,
alleen je gooit die eigenschap direct het raam uit als je aansluitkabels gaat gebruiken.

Sense leidingen helpen wel , maar daar introduceer je weer andere fouten mee.
Het valt allemaal niet mee ;-)

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
blackdog

Golden Member

Hi,

Even dit topic updaten :-)

Ik heb al veel gebruik gemaakt van deze Dummy Load er is echter wel een klein probleem bij het meten van de stroom.
Door de toch wel stevige ventilator die door PWM wordt aangestuurd treed er storing op de scoop uitgang.
Op het schema is dit BNC aansluiting P3.
http://www.bramcam.nl/ALLM10/106-Active-Load-20A-200W.png

Het aanpassen van de bedrading gaf niet veel verbetering.
Dus heb ik besloten de spanningsval over R16, R17, R19 en R22 symetrysch te gaan meten met een Analog Devices AD8421-BR die gevoed wordt uit een kleine extra trafo.
Dit om koppeling vanuit de ringkern naar mijn meetschakeling via de voeding te voorkomen.

Het extra voedingsprintje zonder de stabilisatoren.
http://www.bramcam.nl/ALLM10/101-Active-Load-20A-200W.png

Hier gemonteerd aan de rechter achterzijde.
http://www.bramcam.nl/ALLM10/102-Active-Load-20A-200W.png

Op deze plek komt de versterker print.
http://www.bramcam.nl/ALLM10/103-Active-Load-20A-200W.png

Plekje voor de 7815 en de 7915 stabilisatoren.
http://www.bramcam.nl/ALLM10/104-Active-Load-20A-200W.png

Bouwen maar!
http://www.bramcam.nl/ALLM10/105-Active-Load-20A-200W.png

Schema van de verschilversterker met de AD8421-BR
http://www.bramcam.nl/ALLM10/100-Active-Load-20A-200W.png

Met opset heb ik voor een spanningsdeler aan de uitgang gekozen met bandbreedte filter.
Het kantelpunt ligt ver boven de bandbreedte van de dummy load en geeft wat dat betreft geen verslechtering van het meet signaal.
De 1nF condensator C6 houd wel een beetje je hogere signalen/stoorpulsen uit mijn meetsignaal.
R1 en R2 in het schema dienen ter bescherming, HF ontkopeling, die HF ontkoppeling wordt verder ook gedaan met C1, C2 en C3.
Het is eigenlijk een basis schakeling die zo is aangepast wat gain betreft dat de AD8421 gunstig zit wat ruis specificaties betreft
en er voldoende dynamiek overblijft voor 40-Ampere piekstromen.

Normaal gesproken stuur je de referentie aansluiting aan met een opamp,
maar omdat de offset van dit IC erg laag is en ik ook nog een spanningsdeler aan de uitgang heb is 1 Ohm voldoende
om de offset weg te regelen.

En dan nu het geheel gaan bouwen zodat ik weer een project af heb :-)

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

Uit verveling eens naar uw schema gekeken en het valt mij toch op dat de weerstandkeuze rond de selectieschakelaar, volgens mij, toch niet realistisch is.

Op het 2A bereik loopt er maar 10µA door de pot, waar dan een max spanning van 50mV over staat.
Het volledige 2A bereik wordt geregeld op 50mV over R16...22.

Je kunt zich wel inbeelden dat er niet te veel vervuiling aan de bron mag zijn.

Maar dat is mijn visie, meer niet.

LDmicro user.

Door de toch wel stevige ventilator die door PWM wordt aangestuurd treed er storing op de scoop uitgang.
Op het schema is dit BNC aansluiting P3.

IS het dan niet handiger op de ventilator niet of anders lineair te regelen?

blackdog

Golden Member

Hi MGP,

Je berekening klopt :-)
De spanning aan de +ingang wordt verder nog gefilterd door C3 van 10nF.
Deze spanning is verder schoon, de referentie is een goede ruisarme LT1021.
De hele regelsectie zit op een appart printje, zodat ik de massa bedrading zo optimala mogelijk kon kiezen.

De TLC271 opamp is goed stabiel gebleken en is maar 1x getrimd in zijn leven voor offset.
Drift bij stromen van rond de 100mA is er bijna niet.

Ik ben me bewust dat het wat kleine stromen betreft beter kan, maar deze Dummy Load is vooral ontworpen voor voedingen van zeg 100mA tot zo'n 10 a 15 Ampere.
Tot op heden voldoet hij uitstekend, behalve dus door aardstromen getergde meetuitgang :-)

Kijk ook eens als je jezelf zo verveeld naar de andere eigenschappen, de metingen van de pulsweergave en de moduleerbaarheid.
Er zijn niet veel Dummy Loads te vinden die het beter doen.

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
blackdog

Golden Member

Hi Benleentje,

Dat wordt door verschillende oorzaken dan weer lastig, dit was natuurlijk ook mijn eerste gedachte :-)

Met de extra meetversterker meet ik nu symmetrisch en met mijn ervaring in de audio en video industrie weet ik dat dit bijna alle problemen oplost met stoorsignalen.

Het kan nog steed zo zijn, dat er een klein deel wordt geinjecteerd rond de schakelaar en potmeter zoals MGP dat al aangeeft.
We zullen het zien en ik zal het hier melden als behalve aardlussen ook nog op andere punten instraling plaatsvind.

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

Op 21 november 2015 14:20:16 schreef blackdog:
Kijk ook eens als je jezelf zo verveeld naar de andere eigenschappen, de metingen van de pulsweergave en de moduleerbaarheid.
Er zijn niet veel Dummy Loads te vinden die het beter doen.

Ik breek uw ontwerp niet af hé, petje af, je moet het maar doen.

Nog een vraagje, hoeveel modulatiespanning Vtt je moet hebben om die 100% te moduleren met een bv. een sinus, bij een test van 1A?

Edit: ik stelde deze vraag omdat de modulatie ingang "open" is bij niet-gebruik.
Door de heel kleine benodigde modulatiespanning van enkele mV's kan dat ook een stoorbron zijn.

[Bericht gewijzigd door MGP op 21 november 2015 14:57:18 (15%)]

LDmicro user.
blackdog

Golden Member

Hi MGP, :-)

De ingang is ongeveer 1V piek/Ampere.
Blijf gewoon vragen steelen hoor, geen probleem!
De feedback weerstand R10 is 2K7 en de weerstand R7+R28 maakt een Ri van ruim 100K.
Het geheel is kort bedraad en gaat via naar de BNC die electrisch zwevend is gemonteerd.

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

Op 21 november 2015 15:03:57 schreef blackdog:
Het geheel is kort bedraad en gaat via naar de BNC die electrisch zwevend is gemonteerd.

Foei, en jij die alles meet op sero sero sero na de komma. ;)

Edit: beter van de ingang af te sluiten met een weerstand.

[Bericht gewijzigd door MGP op 21 november 2015 15:16:30 (11%)]

LDmicro user.
blackdog

Golden Member

Hi,

Het printje met de AD8421-BR verschilversterker is klaar en werkt.

Plaatje van het printje.
De trimpot links boven is de offset trimmer, de trimpot rechts is de gain trimmer.
Aan de rechter kant zie je een groene 1-Ohm weerstand, een afgesloten coax kabel en een 1K weerstand
die mijn meetsignaal injecteerd aan de bovenkant van de 1-Ohm weerstand.
De groene klem (massa) zit een een metalen plaatje die onder mijn rubber mat ligt.
Onder de coaxkabel zie je ook nog een 1Meg weerstand, die houd de ingangen DC rond de "0"
http://www.bramcam.nl/ALLM10/108-Active-Load-20A-200W.png

Het schema is een beetje aangepast, ontkoppeling is aangpast en ik was vergeten dat ik een DC path nodig had voor de ingangen, dit zit er nu in.
http://www.bramcam.nl/ALLM10/107-Active-Load-20A-200W.png

Dan wat metingen en de plaatjes er van.
Dit is een 10Khz blok toegevoegt aan de AD8421 en dan gemeten aan de uitgang van de schakeling.
Deze metingen zijn gedaan bij kleine signalen, dit om te kijken hoe de ruis er uitziet en je hebt bij kleine signalen vaker ringen op de flanken.

lying in your face
Ik heb het hier over de HAMEG HMO3004....
Zie dit plaatje geen overshoot te zien.
http://www.bramcam.nl/ALLM10/109-Active-Load-20A-200W.png

Ook bij 16x middelen is het schoon.
http://www.bramcam.nl/ALLM10/110-Active-Load-20A-200W.png

Nu gaan we van 10uSec tijdbasis naar 200nsec, w.t.f. undershoot...
Toen even de Rigol scoop er bijgepakt en deze laat bij 10uSec tijdbasis gewoon de undershoot zien.
Volgende stap is de OWON Scoop die ook een batterij heeft, moest natuurlijk eerst even laden...
Owon, ook de undershoot maar in eerste instantie niet, toen er voor gekozen om veel geheugen te gebruiken, Bingo!!!
Daar was de undershoot net als met de RIGOL scoop.
Het probleem is dus dat de HAMEG scoop, die op "Max. Waveform Rate" stond, dit ook na gebruik van de "Truus" knop.
Na het omschakelen op "Max Sample Rate" waren alle scoops het met elkaar eens.
Ik denk dat ook met een analoge scoop op normale helderheid deze abbetatie aan de onderkant niet zichtbaar zou zijn.
De breedte van de abberatie is rond de 50nSec en dat is erg weinig t.o.v. de normale stand van rond de 20uSec waar je de blok normaal mee bekijkt, kan dit nu niet meer vergelijken heb geen snelle analoge scoop meer...
http://www.bramcam.nl/ALLM10/111-Active-Load-20A-200W.png

Deze ondershoot vraagt natuurlijk om meer uitzoek werk.
Het aangesloten blok signaal komt uit mijn HAMEG HMF2525 generator en deze heeft een stijgtijd van ongeveer 8nSec.
De generator daarna op functie "Puls" gezet zodat ik de flank stijlheid kan instellen.
Ronde de 300nsec flanktijd is de undershoot geheel verdwenen.
En daar heb ik vrede mee, daar de bandbreedte van de dummy load -3dB bij de 30Khz ligt.
Dat is ver verwijderd van de flanktijd die deze abberatie veroorzaakt.
Dus de pulsweergave van de Dummy Load wordt niet beinvloed door deze meetschakeling daar er geen signalen kunnen worden aangeboden die deze undershoot opwekken in de AD8421.
Ik heb natuuurlijk ook nogmaals in de datasheet gekeken, en bij een gain van 10x is deze aberatie zichbaar op de plaatjes, niets aan de hand dus, is "By Design".

Nu de 7815 en de 7915 in de kast monteren net als het printje, als het mee zit, kan het kastje deze avond nog dicht.

Gegroet,
Blackdog

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
miedema

Golden Member

Ha Blackdog,

Ik denk dat ook met een analoge scoop op normale helderheid deze abberatie aan de onderkant niet zichtbaar zou zijn.
De breedte van de abberatie is rond de 50nSec en dat is erg weinig t.o.v. de normale stand van rond de 20uSec waar je de blok normaal mee bekijkt,

De betere analoge scoop heeft een B-tijdbasis, waarmee je een deel van je waveform flink mee kan uitrekken.

Ben benieuwd of je stroommeting nu schoon is, met je nieuwe verschilversterker :-)

groet! Gertjan