Sterk verschillende stroomberekening t.o.v. stroommeting


'De sensor'. Wat voor sensor? Waarvandaan?

Bij een LM2576 voeding denk ik overigens onmiddelijk aan zo'n Chinees converterprintje. Daar is niets mis mee bij weinig vermogen, maar die krijgen het al snel erg moeilijk het hun koeling als de stroom toeneemt.

Daarnaast plaats ik altijd vraagtekens bij de gebruikte componenten.

Met meer info kunnen we meer antwoorden geven ;)

http://www.m-voorloop.nl --- Ik? Welnee! Ik zit nog lang niet achter de germaniums.

Weet ik nog niet waarmee je gemeten hebt.

Spoel te krap of draden te dun zou dus eventueel kunnen.
Heeft dit invloed op de veiligheid van het circuit? Aangezien het al een tijdje naar behoren werkt?

Te dunne draden en lange draden kunnen voor grote spanningsverschillen leiden maar is in dit circuit niet gevaarlijk.

Maar voordat we allemaal dingen gaan bedenken meet eerst nu eens de spanning van vss, van de 24V zo dicht mogelijk bij de regelaar en de spanning op de ledsstrips en de sensor. Als de spanning bv naar 18V inzakt is je stroom 25% lager dus 2A word 1,5A en dan zit al dicht bij je gemeten waarden.

Op 8 april 2020 21:58:13 schreef weardguy:
'De sensor'. Wat voor sensor? Waarvandaan?

Bij een LM2576 voeding denk ik overigens onmiddelijk aan zo'n Chinees converterprintje. Daar is niets mis mee bij weinig vermogen, maar die krijgen het al snel erg moeilijk het hun koeling als de stroom toeneemt.

Daarnaast plaats ik altijd vraagtekens bij de gebruikte componenten.

Met meer info kunnen we meer antwoorden geven ;)

De sensor is een light curtain SICK-30 FGS, verbonden aan de +24 en GND.

De spanningsregelaar met LM2576 is, met de componenten die je in de print screen ziet, persoonlijk in elkaar gezet (momenteel nog op breadboard, binnenkort op printplaat).
Aangezien mijn verbruik niet hoger dat 2.3A zou zijn, zou de LM2576 toch voldoende moeten zijn, lijkt me? (max. 3A)

Iets grotere printscreen, waarop je linksboven 24VAC ziet binnen komen, door gelijkrichter naar LM2576 -> 24VDC
De 5 klemmen middenin de afbeelding, zijn de klemmen naar de sensor, daarnaast de transistor die de ledstrips aanstuurt.

Op 8 april 2020 23:18:31 schreef benleentje:
Weet ik nog niet waarmee je gemeten hebt.
[...]Te dunne draden en lange draden kunnen voor grote spanningsverschillen leiden maar is in dit circuit niet gevaarlijk.

Maar voordat we allemaal dingen gaan bedenken meet eerst nu eens de spanning van vss, van de 24V zo dicht mogelijk bij de regelaar en de spanning op de ledsstrips en de sensor. Als de spanning bv naar 18V inzakt is je stroom 25% lager dus 2A word 1,5A en dan zit al dicht bij je gemeten waarden.

Gemeten met simpele multimeter Meterman 30XR
https://res.cloudinary.com/iwh/image/upload/q_auto,g_center/...6/30xr.jpg

[Bericht gewijzigd door Christopher op 8 april 2020 23:31:17 (49%)]

Aangezien mijn verbruik niet hoger dat 2.3A zou zijn, zou de LM2576 toch voldoende moeten zijn, lijkt me? (max. 3A)

Daarom voor zeg ik ook steeds dat je spanning moet gaan meten.

De ledstrips verbruiken elk 6W/m, op 24VDC lijkt me dit 0.25A/m -> 4 meter: 1A

Dat is dus als je ervan uitgaat dat er ook werkelijk 24V op de ledstrips blijft staan. Als ik het me even makkelijk maak dan vervang ik de ledstrip door een 24Ω weerstand. Een ledstrip is een complexe weerstand omdat er leds inzitten maar nu is het even een eenvoudige weerstand geworden.

Bij 2 ledstrips heb ik dan 12Ω, als jij dan 1,18A meet dan kan je makkelijk de bijbehorende spanning meten en dan kom ik op 14,6V uit.

Als ik het goed snap heb je in serie met de ledstrips een schakeltransitor?

Zou dan spanningen gaan meten. Als de leds branden, staat er dan nog 24 volt op de uitgang? Zo ja, hoeveel spanning staat er over de schakeltransitor. En wat gebeurt er als je de schakeltransitor kortsluit?

Ik zit op een iPad, en je schema is wat te donker om goed te lezen, maar als je de ledstrips schakelt met een transistor moet die zich wel als een schakelaar gedragen.

Zie dan post hierboven ook al noemt dat je spanningen moet meten. Mijn toevoeging is dan eigenlijk dat er eventueel ook spanning over de schakelaar staat (en dat je dat moet controleren) ( Als je voedingsspanning tenminste 24 volt blijft)

[Bericht gewijzigd door Karel050 op 9 april 2020 05:17:38 (14%)]

Zag een hfe van ongeveer 200, 10k basisweerstand, weet niet met wat voor een signaal je hem aanstuurt, maar maakt mij extra nieuwsgierig naar de spanning over de transistor in geleidende toestand.

Goed dan weet ik dat ik best ook eens de spanning moet meten en op die manier wat zaken na te kijken.

Hopelijk heb ik dit weekend wat tijd, dan kan ik eens kijken.
Wanneer ik iets meer weet, laat ik iets weten.

Op 9 april 2020 09:24:13 schreef Karel050:
Zag een hfe van ongeveer 200, 10k basisweerstand, weet niet met wat voor een signaal je hem aanstuurt, maar maakt mij extra nieuwsgierig naar de spanning over de transistor in geleidende toestand.

Signaal komt rechtstreeks van een ATTiny45.

Op 9 april 2020 10:15:53 schreef Christopher:
Goed dan weet ik dat ik best ook eens de spanning moet meten en op die manier wat zaken na te kijken.

Hopelijk heb ik dit weekend wat tijd, dan kan ik eens kijken.
Wanneer ik iets meer weet, laat ik iets weten.

[...]

Signaal komt rechtstreeks van een ATTiny45.

Ik weet niet of je bekend met Hfe, maar is globaal de stroomversterking. Als de basis stroom 1 mA is, dan is de collectorstroom 200 mA. (Bij een Hfe van 200).

En jij wilt iets meer. ;-)

Is dus ook afhankelijk van hoeveel stroom die ATT kan leveren, ken in niet maar klinkt als een uC. Maar stel heel veel stroom bij 5 volt dan ga je al nat met je 10k weerstand.

[Bericht gewijzigd door Karel050 op 9 april 2020 10:39:09 (14%)]

Misschien nog wel een nice-to-know: metingen zijn zonder de transistor gedaan, gewoon alles rechtstreeks aan de 'voeding' (LM2576).
In eerste instantie ging ik nameten of ik zeker de correcte transistor ging gebruiken.

Op 9 april 2020 10:36:39 schreef Karel050:
Ik weet niet of je bekend met Hfe, maar is globaal de stroomversterking. Als de basis stroom 1 mA is, dan is de collectorstroom 200 mA. (Bij een Hfe van 200).

En jij wilt iets meer. ;-)

Is dus ook afhankelijk van hoeveel stroom die ATT kan leveren, ken in niet maar klinkt als een uC. Maar stel heel veel stroom bij 5 volt dan ga je al nat met je 10k weerstand.

Qua kennis van elektronica, zou ik zeggen basis. Ik ken het concept Hfe, weet wat het doet, maar als ik de weerstand bereken werkt het nooit 8)7
Waarschijnlijk ben ik een aantal zaken vergeten van in de les :z (en de jaren die erover zijn gegaan zullen ook niet helpen...)

Wat bedoel je hiermee? Maar stel heel veel stroom bij 5 volt dan ga je al nat met je 10k weerstand.
ATtiny is inderdaad een µC

Even voor de goede orde: De oorzaak is gewoon gevonden.

Die attiny voer jij 5V. De uitgang zal dan maximaal 5V bedragen.

Door de 10k weerstand loopt dan 4.3V/10k = 0.43mA.

De transistor versterkt dat dan minimaal 100, maar typisch 200x. Je krijgt dan dus 0.43 of 0.86A.

Het exemplaar FZT853 wat jij hebt presteert dus NOG iets beter dan verwacht en versterkt dus ongeveer 293x ! Dat is behoorlijk richting het maximum waar je van uit zou mogen gaan volgens het datasheet.

Dus: De tor versterkt de ingekomen stroom zeg 200x, en past de uitgangsspanning dan zodang aan dat er precies die 0.86A gaat lopen. Als de spanning op de ledstrip bijvoorbeeld 20V is bij die stroom, dan gaat er 4V over de tor staan en dissipieert de tor 0.86A * 4V = 3.5W! Dat was niet de bedoeling.

Hoe je dit uitrekent is als volgt:

De benodigde collectorstroom is 2A. De tor heeft een HFE van "typical" 200. Als we daarvan uitgaan moet je dus 10mA aan stroom de basis induwen. Over de basis weerstand staat ongeveer 4.3V, dus moet je een weerstand van ongeveer 430 ohm gebruiken. De weerstand neemt nog verder af als je uitgaat van de minimale versterking in het datasheet van minimaal 100.

Het lijkt er op dat ik ergens een 10x rekenfoutje heb gemaakt. Ik had in het begin gedacht dat je met 4k een heel eind zou komen. Nu even geen zin om het uit te zoeken. Hopelijk heb je genoeg houvast om het zelf uit te rekenen en te meten wat je tor aan spanning te verwerken krijgt (normaliter wil je hem in verzadiging sturen!

Trouwens: Dan wordt bij een BJT de saturatie-spanning ongeveer 0.2V. Je krijgt dan nog .2V*2A = 0.4W te verstoken. Daar heeft ie normaliter al iets aan koel-PCB voor nodig. Als je nu een mosfet koopt dan kan je die krijgen met een lage RDSON, bijvoorbeeld 0.05 Ohm. Met 2A krijg je dan 0.1V spanningsval en maar 0.2W.

Als een "direct replacement" heb ik de ZXMN6A09G gevonden (bij Farnell). Ik heb m'n normale procedure gevolgd en wat kriteria ingevuld en dan de goedkoopste genomen. ALs die niet voldoet, dan de een na goedkoopste. Dit is de op-2-na-duurste!
Een echt "lage RDSON" is met deze kriteria in "SOT223" niet te vinden. Ik had gehoopt dat je hem zo op de print zou kunnen plaatsen. De gate-weerstand van 10k werkt wel als je max 1x per seconde schakelt, maar als je wil PWMen moet je hem door VEEL minder vervangen. 4.7 of `10 Ohm zou ik voorstellen.

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

Op 9 april 2020 10:51:50 ... Misschien nog wel een nice-to-know: metingen zijn zonder de transistor gedaan, gewoon alles rechtstreeks aan de 'voeding'

Op 9 april 2020 11:30:03 ... Even voor de goede orde: De oorzaak is gewoon gevonden.

Altijd sneu als er tijdens het typen van een bericht cruciale info wordt gepost :X

Bij 2 ledstrips heb ik dan 12Ω, als jij dan 1,18A meet dan kan je makkelijk de bijbehorende spanning meten en dan kom ik op 14,6V uit.

Denk dat TS met zijn multimeter al een spanningsdaling meet bij 2 strips tov 1 strip
Gezien de Uf/If karakteristiek van de leds hoeft deze echt niet tot 14,6V te dalen om op 1,18A te stranden

Is LM2576 op een breadbord wel een goed idee? Is er stermassa toegepast?

Er is spanning zonder stroom maar geen stroom zonder spanning

Op 9 april 2020 12:31:54 schreef cj-tronics:
Altijd sneu als er tijdens het typen van een bericht cruciale info wordt gepost :X

Right. Kennelijk heb ik er best wel lang op zitten typen, of ben ik afgeleid geweest want ik heb echt naar het onderste bericht gekeken alvorens te gaan typen.

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

En het wordt helemaal warrig als er iemand anders dan TS begint met “de oorzaak is gevonden “ ?

Er zal dus een dingetje zijn qua aansturing van de schakel transistor, maar de uitwerking is deels gegeven. Op zich toch een mooie transistor, rdson van 44 mOhm las ik volgens mij toen ik begon met mijn Hfe verhaal. Van Zetex volgens mij.

Maar aangezien TS nu stelt dat het probleem optreedt bij kortgesloten transistor (?toch?), lijkt het toch in de voeding te zitten.

Schakelende voedingen zijn iets complexer dan een 78xx, vroeg me ook al af of er nog iets als ontsporing bij komt, want dat IC staat flink te schakelen.

Maar ben benieuwd of de voedingspanning inzakt. Kan ook maar zo zijn dat je verkeerd spoeltje gebruikt, of wat anders. Welke spoel gebruik je? En welke Elko’s rond de switcher?

Even naar de datasheet gekeken, hij schakelt op 52 kHz ongeveer.

Later toegevoegd, de spoel wordt ergens al genoemd, dat op een iPad meewillen doen is niet echt iets voor mij geloof ik ;-)

Op 8 april 2020 23:27:16 schreef Christopher:
[...]
De spanningsregelaar met LM2576 is, met de componenten die je in de print screen ziet, persoonlijk in elkaar gezet (momenteel nog op breadboard, binnenkort op printplaat).

Hum, die dingen kun je niet fatsoenlijk op een breadboard gebruiken. De layout van de spoel/vrijloop diode en plaatsing t.o.v. de chip zijn erg kritisch.

Ik heb ook zo'n vermoeden dat bij te hoge belasting de hele boel gaat oscilleren.

Wat voor trafo / voeding gebruik je als input? Omdat er 24V uit komt moet je een veel hogere ingangsspanning hebben.

Henri's Law 1: De wet van behoud van ellende. Law 2: Ellende komt nooit alleen.

@Henri, TS schrijft ergens 24vac, dus keer 1,4 (uit het hoofd) is 33V, Max van IC is geloof ik 40, maar dan zou ik datasheet er weer bij moeten zoeken.

Ik zie bij www.nsn.co.kr een datasheet, waar ook het kernmateriaal van de spoel staat, maar dat zegt mij niets.

Dus of deze spoel geschikt is voor deze applicatie/52 kHz?

Gezien de Uf/If karakteristiek van de leds hoeft deze echt niet tot 14,6V te dalen om op 1,18A te stranden

Daar ik ik niet weet hoe de ledstrip is opgebouwd is had ik besloten om een simplistisch voorbeeld te nemen om e.e.a. te kunnen berekenen.

Dat een led zich anders gedraagt dan een weerstand had ik al aangegeven. De ledstrip is 24V is dat telkens met 1 led en 1 weerstand dan komt het dicht in de buurt van mijn voorbeeld. Zitten er 8 leds en 1 weerstand steeds in serie dan is een minimale spanningsdaling al verantwoordelijk voor een grote stroomdaling.

Op 9 april 2020 19:33:33 schreef benleentje:
[...]Daar ik ik niet weet hoe de ledstrip is opgebouwd is had ik besloten om een simplistisch voorbeeld te nemen om e.e.a. te kunnen berekenen.

Dat een led zich anders gedraagt dan een weerstand had ik al aangegeven. De ledstrip is 24V is dat telkens met 1 led en 1 weerstand dan komt het dicht in de buurt van mijn voorbeeld. Zitten er 8 leds en 1 weerstand steeds in serie dan is een minimale spanningsdaling al verantwoordelijk voor een grote stroomdaling.

6 leds bij 24v

Op 9 april 2020 11:30:03 schreef rew:

Hoe je dit uitrekent is als volgt:

De benodigde collectorstroom is 2A. De tor heeft een HFE van "typical" 200. Als we daarvan uitgaan moet je dus 10mA aan stroom de basis induwen. Over de basis weerstand staat ongeveer 4.3V, dus moet je een weerstand van ongeveer 430 ohm gebruiken. De weerstand neemt nog verder af als je uitgaat van de minimale versterking in het datasheet van minimaal 100.

Het lijkt er op dat ik ergens een 10x rekenfoutje heb gemaakt. Ik had in het begin gedacht dat je met 4k een heel eind zou komen. Nu even geen zin om het uit te zoeken. Hopelijk heb je genoeg houvast om het zelf uit te rekenen en te meten wat je tor aan spanning te verwerken krijgt (normaliter wil je hem in verzadiging sturen!

rew, als ik het lees, denk ik dat ik het toch ongeveer goed aanpak dan. Ik heb een hele tijd geleden mijn cursus er nog eens bij gehaald en een rekenvoorbeeldje uitgewerkt:

Op 9 april 2020 12:31:54 schreef cj-tronics:
Is LM2576 op een breadbord wel een goed idee? Is er stermassa toegepast?

Wat is/hoe werkt stermassa?

Op 9 april 2020 13:56:10 schreef henri62:
Hum, die dingen kun je niet fatsoenlijk op een breadboard gebruiken. De layout van de spoel/vrijloop diode en plaatsing t.o.v. de chip zijn erg kritisch.

Ik heb ook zo'n vermoeden dat bij te hoge belasting de hele boel gaat oscilleren.
[...]

Henri kun je beide bovenstaande even verduidelijken? Het hoe en waarom gegeven.
Aangezien ik in middelbaar/hogeschool geen deftige uitleg heb gekregen over elektronica, heb ik letterlijk een paar jaar later pas de eureka van elektronica gehad. Al de rest is internet-kennis en veel trial-&-error, dus waarschijnlijk nog veel fouten in mijn 'ontwerpen'...

Op 9 april 2020 15:34:21 schreef Karel050:
Dus of deze spoel geschikt is voor deze applicatie/52 kHz?

Waarom is/zou een spoel al dan niet geschikt voor een applicatie?

Zoals al eerder gezegd, ik heb nog niet gemeten, hopelijk dit weekend.

Wat is/hoe werkt stermassa?

Alles wat aan GND hangt vertrekt op éénzelfde punt.
Vind je zeker terug in de datasheet van LM2576

Er is spanning zonder stroom maar geen stroom zonder spanning

Als je massa een rechte lijn is met T splitsingen dan heb je als er veel stroom loopt op elke splitsing een spanningsverschil. Met stermassa heb je dat niet omdat je maar 1 punt hebt.

Op 9 april 2020 11:30:03 schreef rew:
Hoe je dit uitrekent is als volgt:

De benodigde collectorstroom is 2A. De tor heeft een HFE van "typical" 200. Als we daarvan uitgaan moet je dus 10mA aan stroom de basis induwen. Over de basis weerstand staat ongeveer 4.3V, dus moet je een weerstand van ongeveer 430 ohm gebruiken. De weerstand neemt nog verder af als je uitgaat van de minimale versterking in het datasheet van minimaal 100.

Ik doe het vaak nog even iets anders ik kijk in de data sheet ook naar de max basisstroom Ib. De berekening die Rew aangeeft is eigenlijk de minimale Ib. Maar dan stuur je de transistor nog niet helemaal in verzadiging wat je bij een transistor als schakelaar liever wel hebt. Stel dat Ibmin is 1mA Ibmax is 10mA dan is het veilig om voor Ib = 3mA- 5mA te gaan.

[Bericht gewijzigd door benleentje op 9 april 2020 22:00:26 (70%)]

Dus bottomplane van een printplaat lijkt me dus stermassa? Dat probeer ik namelijk wel altijd te doen, eerder uit gemak, maar dan zat ik daar toevallig dus juist :7

Trouwens, klopt mijn rekenvoorbeeldje dan, of zit ik daar ook helemaal verkeerd?

[Bericht gewijzigd door Christopher op 9 april 2020 23:06:30 (20%)]

Enerzijds: een plane werkt wel aardig. Anderzijds, dat is geen stermassa.

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

Op 9 april 2020 21:32:43 schreef Christopher:
[...]

Waarom is/zou een spoel al dan niet geschikt voor een applicatie?

Zoals al eerder gezegd, ik heb nog niet gemeten, hopelijk dit weekend.

De waarde van een spoel wordt door een aantal dingen bepaald, o.a. het aantal wikkelingen, diameter etc. maar ook het kernmateriaal. En dit kern materiaal is uitgezocht op een bepaald frequentie bereik.

Ik heb denk ik al wel niet meer 20 jaar aan schakelende voedingen gerekend, maar jij hebt hierboven ergens een link naar je spoel staan:
https://www.conrad.be/p/tru-components-toi-15-6-221kv-spoel-radiaal-bedraad-rond-220-h-28-a-1-stuks-1564345

Bij http://www.nsn.co.kr/ vindt ik de specificatie. de site is niet echt eh.. dus je moet even bladeren.

Maar ergens zie je de uitleg:
? Toroidal Coil ? Core Size(??)
? I : Iron Core ? Inductance (101 - 100uH)
F : Ferrite Cores
? Tolerance ( K=±10% ,M=±20% )
M : MPP Cores
? V : Vetical Type
K : KOOLUM Cores
? T : Tube Type
? Core Size(??) B: Base Type

En als het goed is is dit de link naar de datasheet, maar het is qua opbouw een beetje vreemde site:
http://www.nsn.co.kr/html/product/pdf/TOROIDAL%20COIL/%EC%8B...0231-S.pdf

Maar anders dus bij Iron, 15 rond.

En zie ik dat deze een iron core heeft. Lijkt mij niet echt geschikt voor deze plek in een schakelende voeding. Maar zoals ik al schreef, ik ben al meer dan 20 jaar uit de schakelende voedingen, er zijn vast hier mensen die wel beroepsmatig bezig zijn met dit soort ontwerpen, en mij kunnen aanvullen.

Eindelijk eens tijd gevonden om de multimeter boven te halen...
Kwestie van toch al een half antwoord te kunnen geven na al jullie suggesties.

Zoals reeds gesuggereerd, is de spanning inderdaad veel lager dan verwacht. deze is gezakt tot een ±18V. Op zich geen probleem, want alles werkt dus prima voor mij. Maar mijn vraag al deels beantwoord. De rest zoek ik wel eens uit wanneer alles hier wat rustiger is.

Bedankt voor de input!