Dummyload

Een opamp is een versterker. Het verschil tussen de plus en min ingang wordt een miljoen keer versterkt.

Het verschil tussen de twee ingangen is dus een miljoen keer kleiner dan de uitgangsspanning. Omdat de uitgangsspanning 0-5V zal zijn, is de ingangsspanning dus 0-5 mirovolt. Dat ronden we af naar nul.

Ohja, een ideale opamp heeft een ingangsstroom nodig van niets. In de praktijk ongeveer 1 pA. Te weinig om te meten.

Dan kan je rekenen aan de opamp: Bijvoorbeeld: er loopt 1.1A door de weerstand. De spanning wordt dan 0.22volt. Op de andere ingang staat dan dus ook 0.22V, dus loopt er door de 2k2 weerstand 0.1mA. Dus loopt er door de 8k2 weerstand ook 0.1mA. Dus staat er over de 8k2 weerstand 0.82V, dus is de spanning op het "stroom meet" signaal 0.22+0.82 = 1.04V.

Ik heb mijn "dummyload" ook net werkend.

Als het iets heftiger moet dan dit, wordt het een beetje trickier dan dit schema.

Deze lijkt vanuit de "12V" een ingestelde stroom te kunnen /leveren/. Volgens mij kan je zo batterijen opladen. Ik wil het dus niet een "load" noemen". Zet de emitter direct aan de shunt, en de "12V" is samen met de GND de aansluiting voor de BRON die belast moet worden.

Blackdog versie:

http://www.circuitsonline.net/forum/view/106925/1/

@rew

De spanning wordt dan 0.22volt. Op de andere ingang staat dan dus ook 0.22V

Dit gedeelte snap ik niet zo goed.

Waarom wordt er dan gebuikt gemaakt van een opamp men kan toch gewoon de spanning met een ADC inlezen als men nu een shunt gebruikt van 0.33Ω dan heeft men toch een lineair signaal van 0-5V (0-15A). Of zit ik hier nu helemaal mis?

Waarom wordt de meetweerstand (R1) tussen de emitter gezet want nu meet men de stroom door de transistor toch niet correct want de basis stroom wordt toch ook mee gemeten.

Klopt. Nu even rekenen aan het vermogen dat in de weerstand gaat zitten.

En, wat ik wil meten met mijn dummyload is: Wat doet de boel als ik hem kortsluit. Blijft ie stroom sturen, of zakt de stroom ook in? Ik heb beide "gedragingen" ondertussen in de praktijk gezien.

Als jij een dikke (5V?) voeding test die 10A kan, Wat gebeurt er met de spanning als je de dummyload op 11A instelt?

Bij een "redelijke" transistor is de basisstroom minder dan 1%.

@roland: Ik heb maanden "stil gelegen" omdat ie oscileerde. Uiteindelijk wat opamp-theorie opgezocht en gevonden wat ik moest doen. Blijk ik precies op blackdog z'n schema te zijn uitgekomen. (nouja, ik stuur vanuit een DAC ipv pot, ik heb nog een current-sense-amp gemaakt, en ik gebruik 1k ipv 2k7.... Maar ik heb dus ook precies 3nF in de terugkopellus....)

[Bericht gewijzigd door rew op dinsdag 10 juni 2014 00:25:04 (28%)

Ik snap wat je bedoelt maar als je nu de 2N3055 gebruikt is de minimale hfe 20 hier van uitgaand is de stroom meting 0.5A fout bij 10A want 10A/20(hfe) geeft 0.5A basis stroom dit wil dus zeggen dat er op het display 10.5A komt op te staan terwijl er maar 10A vloeit. Ik snap wel dat dit niet zoveel uitmaakt maar als men de shunt in de collector aansluit en men gebruikt een differentiële ADC dan heeft men dit probleem toch niet dan heb je toch een mooie 10A op je schermpje staan. Of zit ik mis?

Yep, maar dan verlies je iets aan stabiliteit, en je kan ook een mosfet gebruiken zoals ik nu heb en blackdog al in 2012 voorstelde....

Zo je even kort kunnen uitleggen hoe dat het komt dat je dan aan stabiliteit verliest?

Als de stroom perongeluk iets toeneemt, neemt de spanning over de shunt toe. Door de shunt ONDER de tor te plaatsen krijgt de tor dan vanzelf minder basisspanning of gatespanning.

De klassieke "stroombron" werkt door de basis van de tor op een spanning te hangen (b.v. 1.6V) en dan een shunt (b.v. 1 ohm) in de emitter. Dat is stabiel op ongeveer 1A, doe je 1.61V op de basis, krijg je iets meer, maar niet zo heel veel. Maar draai je de boel om, krijg je dat de stroom heel gevoelig wordt voor de acutele basisspanning, en moet alle regeling uit de opamp komen. En in de praktijk is dat ding niet oneindig snel....

Je moet bij voorkeur hFE onafhankelijk ontwerpen. Door opwarming van de tor kan de Vbe ook behoorlijk varieren. Ik plaats de load het liefste in de collector en hang de emitter direct aan nul.

Ik heb er een met torren gemaakt maar daar was ik niet kapot van. Daarvoor en daarna heb ik steeds mosfets gebruikt.

@fred101

Ik plaats de load het liefste in de collector en hang de emitter direct aan nul.

Hoe maak jij dan de schakeling stabiel want volgens rew verlies je zo aan stabiliteit.

Ik ook nog even een vraagje tussen door waarvoor ik denk dat ik geen nieuw topic moet starten. Hoe noemen die nietjes om printen door te metalliseren?

Voor stabiliteit gebruik je een opamp. Die regelt de gate spanning. Mijn load gebruikt de Rds van de mosfet als regelbare weerstand. Onder de source heb ik wel een 0,1 Ohm weerstand om de stroom te meten en de opamp gebruikt dat om de stroom constant te houden.
Mijn load heeft 3 modes. Hij kan een constante load vormen (van een paar mA tot een paar A en mooi doseerbaar, hij kan een blokgolf belasting vormen maar ook een blokgolf met offset. Dus bv 4A met 5A pieken. http://www.pa4tim.nl/?p=4152

@bram: Deze nietjes zoek je. Volgens mij heten ze ook gewoon doorcontact nietjes.

Ik ben wel van plan om met een µC te werken dus zal het schema bij mij niet zo complex zijn als dat van jou die blokgolf met offset kan ik dan software matig aansturen.

Wat is het grote voordeel van een mosfet gebruiken als load in plaats van een transistor? Er is geen basis stroom (bijna niet) en dat is het enige dat ik er van weet.

@Nburgmeijer
Dat zijn ze
Ken jij toevallig de engelse benaming?

Through hole rivets

Mijn schema complex ?? Met een microprocessor is heel wat complexer
Ik gebruik een vrij lineaire MOSFET. Dat geeft een mooie instelbare resolutie. De gate loopt van ongeveer 2 a 3V tot iets van 12V. Dat wordt met een uP wat complexer. Dan krijg je zoveel voedingsrails.

De mosfet die jij gebruikt heeft een TO-247 package kan deze package zijn warmte wel voldoende kwijt. Is het niet beter om een TO-3 package te gebruiken deze package heeft meer operavlakte om zijn warmte af te geven naar de koelplaat

Edit: Ik heb eens gekeken naar de datasheet en dat lijkt me wel een mooi FETje om een dummy load te maken alleen waar is deze te verkrijgen op ebay bestaat hij zelfs niet en dat komt niet veel voor denk ik.

[Bericht gewijzigd door bramvr op woensdag 11 juni 2014 21:54:35 (31%)

@Fred101: ik zie niet direct een constructie voor het opstartgedrag, als de DUT nog niet ingeschakeld is, of de ingestelde stroom niet kan leveren. Dat zou als gevolg hebben dat de MOSFET helemaal open gestuurd wordt, en zodra de DUT wordt aangesloten of opgestart, er kortstondig een stroom zou gaan lopen die veel groter is dan gewenst. Ik meen me te herinneren dat Pros (?) daar ooit iets voor ontworpen had, dat moest ingrijpen als de "following error" (verschil tussen de ingestelde en werkelijke stroom) te groot werd of zo.

Een microcontroller als arbitrary wave generator met een DAC erachter op een vrij lage frequentie is helemaal niet moeilijk, maar wel een stuk flexibeler dan een volledig analoge oplossing. De control loop moet natuurlijk wel analoog blijven, maar het setpoint daarvoor zou ik ook digitaal genereren.

Maar ja, als jij "hello, world!" op een LCD moet zetten, zou je alsnog naar de opamps grijpen

[Bericht gewijzigd door SparkyGSX op woensdag 11 juni 2014 21:38:41 (28%)

Met veel interesse volg ik dit topic aangezien ik ook een load wil maken om accupacks te testen.
Liefst dan meteen elke minuut bijv de data opslaan in een later uit te lezen eeprom voor een grafiekje.
Ik heb inmiddels een opzetje werkend met een arduino nano en een autolamp als load met automatische afslag als accuspanning te laag wordt.
Maar daar moet dus nog een betere load aangekoppeld worden.
Zou dat met deze hier te koppelen zijn.

Dat zou als gevolg hebben dat de MOSFET helemaal open gestuurd wordt, en zodra de DUT wordt aangesloten of opgestart, er kortstondig een stroom zou gaan lopen die veel groter is dan gewenst. Ik meen me te herinneren dat Pros (?) daar ooit iets voor ontworpen had, dat moest ingrijpen als de "following error" (verschil tussen de ingestelde en werkelijke stroom) te groot werd of zo.

Dat wou ik et de µC ook maken. Wanneer er geen spanning op de aansluitklemmen wordt aangeboden zal de µC de fet in sper sturen. Wanneer er dan een spanning wordt aangeboden zal de µC de stroom zachtjes opbouwen tot de ingestelde stroom.

Dat was mijn idee hiervoor

Zo heb ik dat probleem opgelost:
http://www.circuitsonline.net/forum/view/message/1350713#1350713

Ik ga in de vakantie wat testen hier leer ik het meest uit ik ga voor de mosfet gaan zoals ferd heeft gebruikt namelijk de IRFP256 maar het probleem is dat ik deze nergens kan vinden. Weten jullie waar ik deze kan vinden of kennen jullie een goede variant?

Hoe groot zou de koelplaat moeten zijn om eerst met 1 FET te testen? Moet er ook geforceerde koeling toegepast worden.

Sparkey, Ik heb geen idee welk opstart probleem jij hier ziet. Ik gebruik het ding al een redelijke tijd en hij werkt perfect. Ik zet de stroom potmeter op nul en de FET spert volledig. Daarna draai ik hem zover open als nodig. Ik wilde vooral veel resolutie onder 1A. Dat is goed gelukt, hij is al vanaf een paar mA bruikbaar. Ik heb ook een zwaardere gebouwd met een aantal van deze fets.

Bram, deze mosfets komen uit gesloopte voeding units.

Een micro is niet complexer vanwege de software maar je moet er zoveel omheen maken. Het ding werkt op 3,3V of 5V, dan heb je een DAC nodig, een ADC met genoeg resolutie (bv om 10 mA over 0,1Ohm te meten)
Je zult nog steeds een opamp nodig hebben, en mogelijk 2 om het meetsignaal te versterken. Dan een mosfet driver en een 12 of 15V rail voor een lineaire FET. Of werken jullie alleen met PWM ? En natuurlijk de nodige protectie.

Mijn schema is gebaseerd op een ontwerp van Williams. Alleen gebruikte die transistors. Ik heb later nog wat kleine modificaties toegepast voor een betere puls respons.

Zijn er fets die hiervoor kunnen gebruikt worden die in de winkel te koop zijn (webshop is ook goed) want ik heb hier geen voedingen om de fets er uit te halen.

Ik had nog even een vraag over de meet weerstand mag deze ook niet 0.01 ohm zijn want nu moet je 25W weerstanden gebruiken want 15^2 *0.1 = 22.5W en 15^2 * 0.01 = 2.25W.
Dan zal de ADC van de µC wel nauwkeuriger moeten maar tegenwoordig zijn deze 10 bit wat overeenkomt met een resolutie van 0,0048828125V
Het probleem is dan wel dat hij bij lage vermogens niet meer nauwkeurig gaat meten. Kan dit eventueel met opamp's worden opgelost?

@Fred101: Het mogelijke probleem dat ik zie, is als je de stroom setpoint >0 is, terwijl de DUT nog niet is aangesloten. De FET wordt dan maximaal open gestuurd, en als je de DUT (bijvoorbeeld een accu) dan zou aansluiten, zou er een veel te grote stroom gaan lopen. Als je het setpoint op 0 zet (of eigenlijk, iets onder 0), is er natuurlijk niets aan de hand. Een slechte verbinding tussen de load en de DUT zou hetzelfde probleem geven.

Zoals ik al zei, ik zou de control loop van een dergelijk systeem nooit in de microcontroller leggen, maar alleen een setpoint maken voor de analoge loop met een DAC.

Een MOSFET driver is sowieso niet ter sprake, want daarmee kun je een MOSFET niet lineair open sturen. Als je er een switchmode converter van maakt, zou dat natuurlijk wel weer nodig zijn, maar dat is dan weer een compleet ander ontwerp.

@TS: ik zou zeggen: zoek maar iets leuks bij EOO of zo; ik zou een paar MOSFETs van 100V of minder nemen, en dan een wat ouder type, met een hogere Rds(on), die zijn over het algemeen wat meer lineair en beter bestand tegen gebruik in het lineaire gebied dan modernere MOSFETs die zijn geoptimaliseerd om snel te schakelen. Neem zeker een factor 4 marge tussen het maximale vermogen volgens de datasheet en het vermogen dat je ze daadwerkelijk laat opstoken. Een groot koelblok en geforceerde koeling zijn wel een must als je meer dan een tiental Watt moet afvoeren.

[Bericht gewijzigd door SparkyGSX op donderdag 12 juni 2014 00:35:49 (25%)