"Kleine Dummy Load" met 9V voeding

blackdog

Golden Member

Hi,

Omdat er blijkbaar behoefte is aan dit soort meetinstrumentjes, heb ik nog een variatie gemaakt op de gene die ik deze week heb laten zien hier, in een eigen topic.

De andere versie die zonder batterij kan werken: https://www.circuitsonline.net/forum/view/154674

De versie die ik hier laat zijn is batterij gevoed en ik heb speciaal voor een 9V batterij gekozen, dit omdat ik voldoende Gatespanning nodig had.
Er moet dus ook voldoende spanning beschikbaar zijn als de batterij leeg is en ik ben er van uitgegaan dat de batterijspanning dan tot 6V gedaald is.
Het verbruik van deze schakeling is nihil, voor het IC is dat minder als 0,5mA en een beetje voor de power LED.
Er staat een rode LED in het schema, maar de liefhebbers kunnen ook blauwe LED gebruiken, pas R1 aan zodat er tussen 0,1 en 0,2mA loop door de LED.

De opbouw is vrijwel gelijk aan de versie die werkt zonder batterij voeding, alleen is hier dus een dikke MOSFet gebruikt met een redelijk lage Ri en een gate capaciteit die door de LM10 nog goed aan te sturen is.
Verder is de meetweerstand aangepast, deze is nu 0,1Ω geworden.

Wat levert al deze aanpassingen nu op...
5-Ampere dropout spanning is 750mV op de klemmen!
3-Ampere dropout spanning is 430mV op de klemmen!

Het is nu zeer goed mogelijk normale batterijen en b.v. Enelope cellen te testen.
De hier aangegeven spanningen zijn op de klemmen van de dummy Load, hier komt nog een klein beetje bij van de bedrading in het kastje en de zekering weerstand.
Goed je best doen wat bedrading betreft, betekend dat je een lagere drop out spanning overhoud bij het gebruik.

Schema
https://www.bramcam.nl/NA/LM10-Dummy-Load-9V/LM10-Dummy-Load-9V-01.png

.
Plaatje van de test situatie, alles rechts op het breadboard doet niet mee, linksonder de 10K 10-slagen potmeter met de bereik schakelaar, hier voor 500mA / 5-Ampere.
De rode en zwarte klem hangt aan een LAB voeding en vervangt hier de batterij, zodat ik goed kan testen hoe de schakeling reageert bij varierende of lage batterijspanning.
De rood/zwarte draad die loopt vanaf het koelblok gaat naar mijn 30V 5-Ampere voeding.
De MOSFet en de meetweerstand zijn vastgezet met een klem, rechts laat ik drie modellen van meetweerstanden zien die ik op het koelblok heb neergelegd.
De grootste is de Isabellenhutte, de licht grijze is een Caddock model en de laatste in een "BD139" behuizing is een MHP20 series van TT electronics.
https://www.bramcam.nl/NA/LM10-Dummy-Load-9V/LM10-Dummy-Load-9V-02.png

.
En natuurlijk altijd goede koeling gebruiken!
Deze "Dummy Load" schakeling gebruiken om een 30V 5-Ampere voeding te testen is natuurlijk geen goed plan, bouw daar iets anders voor, of koop er een.

De punten A, B en C geven de scheiding aan, alles links van deze punten kan op een klein printje komen, bij mij is dat een IC voetje voor de LM10 met de componenten er omheen.
Dan kan je met dunne draadjes naar de compoenten aan de rechter zijde van deze punten waar de oranje bedrading dus dik en zorgvuldig moet worden aangebracht.

Voor als de vraag komt!
Deze door mij hier op het forum getoonde schakelingen zijn leuk om te maken en leveren als goed gebouwd, ook goede resultaten op.
Arduino sturing, ga je gang, laat zien wat je er van gemaakt hebt, sluit je Arduino aan op het punt, dat uit pen-1 van de LM10 komt, natuurlijk goed geschaald!.
Zorg dat daar de iets meer dan 500mV komt te staan bij 5-Ampere geprogrammeerd.

Groet,
Bram

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.

Ha blackdog,

Even mee gelezen sinker is duidelijk maar hoe test ik nu een batterij :?
Is er ook nog iets waarmee ik de conditie kan uitlezen.......

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

Hallo Blackdog,

Wederom een briljant schema die aan alle eisen voldoet zodat ik (en ik denk vele anderen) het perfect kunnen nabouwen.

Deze maakt nu wel gedeeltelijk mijn joulethief optie bij je vorige schema onnodig.

Uhmmm zit net te denken aan een flybackachtig iets. om toch aan die 6 volt te kunnen voldoen.

Misschien een domme vraag maar waarom zit R8 aan B en niet aan C GND.
wat is het voordeel?

blackdog

Golden Member

Ha die Henk,

Ik neem aan dat jij een aantal meetinstrumenten hebt die je via LXI kan koppelen!
Dan schrijf je een scriptje en dan weet je zo de capaciteit van de te testen batterij. *grin*

Dit is een stroombronversie, je kot er niet zoveel tegen die goed getest zijn als je er naar zoekt.
Ik heb nu het analoge deel getekend en getest en het is zeker geen: "One Current Source Fits All" schakeling.

Digitate sturing/meting mag men zelf uitzoeken en ik heb al kort aangegeven hoe je dat kan doen,
daar ga ik geen tijd in steken, want ik heb het niet nodig, want er lopen meer projecten hier.

Wil je iets leren, dan is dit een leuk project om b.v. voedingen te testen, USB poorten en ook accu's e.d.
Goede koeling had ik al aangegeven maar ik heb geen idee wat anderen er eventueel mee gaan doen.

Tuxie
Als jij het leuk vind om R8 aan massa te verbinden, daar heb ik geen enkel probleem mee, op beide manieren is het goed.
R8 diend er voor om de Gate niet zwevend te maken al F1 door een te hoge koelplaat temperatuur open gaat.

Groet,
Bram

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.

Blackdog,

Bedankt voor je reactie.

Wederom Superbedankt voor je ontwerp en de moeite die je neemt om het uit te werken en met ons te delen.

Ha blackdog,

Dat is helder dank, door de batterij in de tekst even op het verkeerde been gezet.
Het is een load op zich leuk gedaan, nee ik gebruik ook een losse load tot 20 A alleen gebruik ik een F.E.T. in de feed back hierdoor kan ik auto nullen en kan een pot-meter vervallen.
En ik gebruik i.p.v. een dikke weerstand een chipje van Allegromicro de ACS712 deze is ook op een printje te verkrijgen € 3,- ik denk net zo duur/goedkoop als die dikke weerstand alleen veel minder warmte en ruimte loopt tot ruim 80 kHz.

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
blackdog

Golden Member

Ha die Henk,:-)

De ACS712 als sense weeerstand en versterker gebruiken is een leuk idee!

Alleen is het verbruik aan de hoge kant voor een batterij gevoed apparaat, samen met een 5V regelaar zet je voor die combinatie op rond de 10mA.

Is zal kijken of ik die versie van de stroomsensor heb liggen, de snelheid lijkt mij hoog genoeg de 4K7 en de 4n7 hebben een kantelpunt dat veel lager is dan de bandbreedte vande sensor.

Als ik nog wat heb, zal ik het testen,

Groet,
Bram

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.
blackdog

Golden Member

Hi,

Ik ben in de datasheet gedoken van de ACS712 Hall stroom sensor.
Dit om te onderzoeken of deze sensor zoals Henk aangaf goed te gebruiken is voor b.v. een Dummy Load.

Henk gaf ondermeer aan dat je dan niet een vrij dure meetweerstand hoeft aan te schaffen en je verliest veel minder spanning door de lage Ri van deze sensoren.
De sensor is in principe niet goed bruikbaar voor de Dummy Loads die ik de laatste week hier liet zien met de LM10.
Lees hieronde waarom.

Ik heb bij deze Dummy Loads expres de modulatie weg gelaten om het geheel goed nabouwbaar te maken,
DC goed stabiel maken is lastig genoeg en als AC ook nodig is dan wordt goede nabouw zekerheid snel minder.

De bandbreedte van de ACS712 lijkt heel goed met zijn 80KHz zoals aangegeven in de datasheet.
Maar zo mooi is het echt niet, de rede ZEERRR VEEL RUIS die deze sensor genereerd.
Het instellen op b.v. 2,5mA dat met mijn opset mogelijk is, is absoluut niet mogelijk met de ACS712

Nemen we b.v. de 5-Ampere versie van deze sensor, deze geeft ongeveer 185mV per Ampere stroom die door de sensor loopt.
De sensor heeft de mogelijkheid tot een bandbreedte filter en folgens de datasheet is er een externe condensator gebruikt van 47nF.
Dit levert bij de ingebouwde weerstand van ongeveer 1K2 iets van 28KHz bandbreedte.
Maar het mooie komt nog van wat er in de datasheet staat, uiteindelijk hebben ze gemeten met nog een extra filter met een 2KHz bandbeerdte!

Bij die 2KHz bandbreedte heb je dus +-185mV/Ampere en je ruis is +-10,5mV.
Daar ik alleen de sensor A-Symetrisch zou gebruiken heb ik dus 185mV/Ampere met daarop 21mVtt ruis, dat is bij de 2KHz een erg slecht dynamisch bereik!

Maar dan zijn we er nog niet, de uitgang is grofweg de helft van de aangelegde voedingspanning, deze zou uit een referentie spanning gevoed moeten worden.
Dit omdat iedere variatie van de voedingspanning direct de uitgangsspanning beinvloed, wat ik vrij dom vind, had dit gewoon vast gezet op 2,5V intern.

Is deze sensor bruikbaar in allerlij toepassingen, jazeker maar niet voor precisie toepassingen, wat b.v. mijn Dummy Loads wel zijn.
Er zijn van TI betere sensoren beschikbaar.

Ik heb precies 1 ACS712 sensor maar de nauwkeurigheid is niet echt goed, de sensor zou rond de 185mA/Ampere moeten zijn en ik krijg er 132mV/Ampere uit.
Het type dat op het IC staat het type nummer dat het model 185mV/Ampere is, in China hebben ze een nepper geplaatst of afgekeurde types geplaatst.

Ik ga het verder niet testen voor mijn LM10 dummy Loads.

Groet,
Bram

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.