Hallo CO'ers
Ik ben de laaste tijd bezig geweest met de bouw van de kleine labvoeding die in de elektor stond, juli/augustus 2008.
http://www.elektor.nl/artikelen-als-pdf/2008/juli-047-augustus/kleine-…
Hij zit in elkaar en werkt naar behoren. Maar ik wil nog graag wat meer weten over de precieze werking.
Het schema http://home.hetnet.nl/~oscar1starink/voeding.png
Het volgende komt uit het artikel.
"R15 zorgt er voor dat ook capacitieve belastingen met een lage inwendige weerstand de regeling niet onstabiel maken. De wisselspanningstegenkoppeling via R12 en C5 werkt daarom oo bij grote condensatoren aan de uitgang betouwbaar. De tegen koppeling van het gelijkspanningsdeel vindt plaats via laagdoorlaatfilter R14/C6, zodat de spannings val over R15 weer wordt gecompenseerd."
Hier van snap ik de werking niet helemaal? Wat zou er gebeuren als er geen R15,R13,R14 en C5 waren geplaatst, en uitgang zou aan capacitieve belastingen met een lage inwendige weerstand worden aan gesloten?
En wat moet ik me voorstellen bij een capacitieve belastingen met een lage inwendige weerstand?
Ok snap ik niet wat ze bedoelen met "De tegen koppeling van het gelijkspanningsdeel vindt plaats via laagdoorlaatfilter R14/C6"?
Wel snap ik dat het de spanningsval over R15 compenseerd. Maar compenseerd het alles de gehele spannings val of maar een gedeelte? Omdat ik een spannings deler zie via R12, R13 + R14. Of gaat dit niet op omdat C6 hoog-ohmig is bij een lage frequentie (vandaag geleerd op school)?
En maakt de precisie van R15 iets uit?
Oke dan nu mijn verdere plannen voor deze voeding.
Het toevoegen van een spanningsmeter doormiddel van een uC via adc. Zelf dacht ik R16 te vervangen door een spanning's deler, door middel van 2 werstanden, die dan samen weer 10k zijn.
En naast de spanningsmeter moet er ook een stroommeter op. Doormiddel van een shunt weerstand (dat heet toch zo). deze kan in mijn ogen op 4 plekken:
1 gebruik R17 als shunt weerstand.
2 gebruik R15 als shunt weesstand.
3 neem een shunt weesstand op in de plus aansluiting van de uitgang.
4 neem een shunt weesstand op in de min aansluiting van de uitgang.
oplossing 4 zie ik het vaakst maar bij een groter uitgangs stroom zakt je spanning een betje in. voordeel is dat de weestand dan met een poot aan de gnd ligt.
oplossing 3 heb ik nog nooit gezien. en lijkt mij ook niet handing.
oplossing 2 daar heb ik niet echt iets zinnigs over te zeggen omdat ik die werking niet precies weet.
En oplossing 1 lijkt mij ook een mooie omdat de stroom regeling deze R ook gebruikt.
Het liefst ga ik voor oplossing 1 maar ik weet niet of dit mogelijk is. (volgens mij wel met een verschil vesterker of instrument versterker)
En als ik voor oplossing 4 ga heb ik ook een versterker nodig.
Welke oplossing raden jullie aan?
Nou het is een heel tekst geworden, maarja.
Alvast bedankt
Oscar
pros
Prosper, yop la boum, c'est le roi du macadam (aldus Maurice Chevalier)
Hier van snap ik de werking niet helemaal? Wat zou er gebeuren als er geen R15,R13,R14 en C5 waren geplaatst, en uitgang zou aan capacitieve belastingen met een lage inwendige weerstand worden aan gesloten?
In zijn eenvoudigste vorm zou de eindtrap er zo uit kunnen zien:
Je plaatst een gelijkspanning op R9, en de opamp stuurt Q1 zodanig open, dat op de uitgang precies dezelfde gelijkspanning komt te staan.
Met een zuiver ohmse belasting aan de uitgang zal dit waarschijnlijk prima werken, maar zodra de belasting complex wordt vergroot de kans op oscillaties.
Nu heeft de ontwerper in de terugkoppeling een laagdoorlaatfilter toegevoegd in de vorm van R13, R14 en C5. Dat maakt de regeling "rustig", maar hierdoor kan de regeling niet snel genoeg reageren op een wisselende belasting.
R12 en C6 zorgen er voor, dat de opamp sneller reageert. R15 compenseert daarbij voor belastingen in de vorm van elco's met een erg lage ESR. Zijn waarde is niet zo belangrijk - 0.22R of 0.45R doet het waarschijnlijk net zo goed.
Wat de stroommeting betreft: ik zou R17 als shunt gebruiken. R15 is misschien ook bruikbaar, maar dan heb je een grotere kans dat je de regeling in de war brengt. Voeg daarbij, dat R17 sowieso al gebruikt wordt voor de stroombegrenzing. Dat maakt hem kandidaat nr. 1
Oke R17 daar was ik ook voor.
Maar de spanning na R17 varieert van 15 V tot 15-0.33 V bij 1 A
Maar wat bruikbaar zou zijn is een spanning tussen 0 V en 2.50 v bij 1 A, dat 0.0025 V gelijk is aan 1mA.
Dus een elektronische bewerking zodat ik op 0 tot 0,33 V uitkomt en dat kna ik dan versterken met 2,5/0,33 , zodat ik de gewenste spanning 0-2,50 v krijg.
Wat voor een soort op-amp schakeling(en) kan ik gebruiken om die 0-2,50 v te krijgen. Het is wel een vereiste dat dit werkt zonder negatieve spanning omdat deze niet aanwezig is.
Zelf ken ik de verschil versterker en de instrumentation versterker, maar werken deze ook zonder negative spannning?
Oscar
pros
Prosper, yop la boum, c'est le roi du macadam (aldus Maurice Chevalier)
Meestal wordt voor het meten van de stroom een kant-en-klare paneelmeter gebruikt, wiens voeding galvanisch gescheiden is van de eigenlijke labvoeding.
Als je zelf een meting wil bouwen die zijn voeding betrekt van de labvoeding, kan je de spanning over R17 omzetten naar een spanning tov. GND. Dit is een mogelijkheid:
De "R1" in dit schema is uiteraard de "R17" in jouw schema.
Door de verhouding R4/R5 in dit schema te wijzigen, kan je de uitgangsspanning versterken of verzwakken.
Hallo
Er zijn wat dagen overheen gegaan maar ik heb eindelijk een print gemaakt met de bovenstaande schakeling er in opgenomen. De aanpassingen zijn dat R1 een 0.33 ohm weerstand is en voordat het signaal de avr ADC ingaat nog met 12x versterkt wordt.
Het probleem is nu allen dat de uitgang van de eerste op-amp (CA3140) niet lager als 26 mV wordt. waardoor ik dus ook geen stromen onder de 78 mA kan meten. (26 mV / 0.33 ohm = 78 mA)
Nu is dat volgens mij de oplossing om er een rail-to-rail op-amp in te zetten.
Klopt dit?
Zo ja wat is dan een gangbaar type dat het liefst ook nog een pin-compatibel is met de CA3140.
En waarom kan de tweede op-amp (CA3140), die als simpele versterker is aangesloten wel tot 3,9 mV op de uitgang gaan als ik de ingang aan de 0 V hang.
Oscar