Dummy Load 5-Ampere 50-Watt

NICE!

Ik kan in je hele verhaal maar 1 fout ontdekken:

De bedrading rond de Drain weerstand en het type weerstand zijn van groot belang.

Het lijkt me voor de hand liggen dat je de SOURCE weerstand bedoelt.

Top !

Hi Heren,

Deel-2

De ingangen
Deze Dummy Load heeft twee ingangen, waarbij zoals ik hem meestal gebruik op de +ingang de DC waarde staat die de gewenste stroom bepaalt.
De -ingang gebruik ik om te moduleren -ik ben dat zo gewend- maar zoals ik het hieronder ga uitleggen, kan het ook anders.

Eerst even dit.
Bij beide ingangen heb ik er voor gezorgd dat er een lowpass filter aanwezig is zodat de opamp geen frequenties krijgt toegevoerd,
waar hij weinig mee kan (frequenties waar de opamp te langzaam voor is).
En als hij er al niet te langzaam voor zou zijn, is er nog een kantelpunt in deze schakeling aanwezig; dit wordt bepaald door C7.
Deze keuzes van kantelpunten hebben er samen met de eigenschappen van de MOSFET voor gezorgd dat dit een stabiele schakeling is geworden.

De "DC" (+) ingang
Deze ingang komt uit op de + ingang van de opamp; de waarde van de condensator die van pen 3 naar massa loopt
heb ik na een aantal opmerkingen van CO gebruikers aangepast.
Zover ik begrepen heb zijn er toch aardig wat mensen die een of andere vorm van digitale besturing willen hebben; dat kan zijn een PWM, of bijvoorbeeld sturing uit een DAC.
Daar ik nog net geen baard heb maar al wel lekker opschiet wat leeftijd betreft, geef ik de voorkeur aan ouderwetse bediening
Ook heb ik, wat ik al eerder op dit forum zei, voldoende functiegeneratoren ter beschikking.
Maar deze schakeling is voor jullie, en daarom heb ik wat aanpassingen gedaan.

Nu is het frequentiebereik op de +ingang ook vrij goed, iets minder dan bij modulatie op de -ingang maar nog steeds goed bruikbaar.
Ik heb diverse testen hiermee gedaan met mijn Rigol DG4162 functie generator.
Ik stel de gewenste signaal grote in en geef dit signaal een DC shift; dit kan ook met andere goede functie generatoren wat ik in een ander topic ook al aangaf.

Het mooie is dat je dan alsnog de mogelijkheid hebt om ook een signaal op de ingang aan te bieden.
De uiteindelijke stroom door de drain is een sommatie van alle drie de signalen, een "stroombron mixer"!
Waarbij je natuurlijk wel de limieten van de schakeling in de gaten moet houden.
Maar dat is niets nieuws; zoals altijd: zorg er voor dat je je meetapparatuur door en door kent en begin met kleine signalen.

De "AC" (-) ingang (DC mogelijk)
Deze is voor mij bedoeld om de stroombron te moduleren; door de standaard AC kopeling heb je geen last van het DC niveau op de -ingang.
Om mijn standaard testsignaal voor het testen van voedingen netjes weer te geven op de scoop heb ik hier een laag kantelpunt nodig, hier geven de 10k van R5 en R6 samen met de 47uF van C2 ongeveer 0,4Hz. Dit zorgt er voor dat er aan de onderzijde van het pulssignaal (waar de stroom de minimale waarde heeft) geen "tilt" ontstaat.
Wat is nu het nadeel? Dat als je de modulatie aanpast op de scoop een verschuiving ziet optreden, vooral bij grote puls/pause verhoudingen.
Bij symmetrische AC signalen treedt dit niet op omdat deze gemiddeld "0" zijn.
Ik weet het en ervaar het niet als een probleem.

En nu, de "laatste" ingang
Dit is de "Mute" schakeling, ook deze is op verzoek.
Bij het sluiten van S2 krijgt Q1 (BC560c) basisstroom, zijn collector injecteert nu door de rode LED en R10 (6k8)
een positieve stroom in de inverterende ingang.
Dit zorgt er voor dat de uitgang van de opamp richting de negatieve voeding gaat.
De MOSFET wordt hierdoor snel en volledig uitgeschakeld.

De onderdelen rond de mute schakelaar zijn zo gekozen dat de schakeling snel mute en rustig opkomt.
Stel dat de mute schakelaar open is: nadat C3 (10n) is opgeladen krijgt de basis van Q1 (BC560c) geen stroom meer vanwege R9 (10k).
De collector van de BC560c is nu open, zwevend en beinvloedt de schakeling niet.
Nu de volgende toestand: S2 wordt gesloten, R4 beschermt de schakelaar contacten en zorgt samen met C3 voor ontdendering.
Doordat de basis van de BC560c nu via R7 aan massa hangt loopt er collectorstroom, de rode "Low Level" LED gaat branden
en de uitgang van de opamp begeeft zich snel richting de negatieve voeding.
De laatste toestand is het weer openen van de mute schakelaar S2: nu word C3 weer geladen door R7 en R9 en de B E overgang van de BC560c.
De geïnjecteerde stroom neemt rustig af en de opamp heeft voldoende tijd om uit zijn "negatieve" toestand te komen.
C7 helpt hierbij ook mee om dit beheerst te laten verlopen, deze geeft een beetje tegengas...
Een voordeel is verder dat de MOSFET pas bij een paar volt gaat geleiden en de MOSFET niet super steil is.

Misschien voor sommigen handig: de mute schakelaar kan ook vervangen worden door een transistor,
dan kan je hem via een processorpin uitschakelen.

Einde van Deel-2, ook deze post is door de inzet van fatbeard een stuk leesbaarder gemaakt, mijn dank

Gegroet,
Blackdog

mooi stukje voor hier : http://www.circuitsonline.net/artikelen/

Ik snap iets niet in deel 1:

Voor de piekstroom is er een begrensing aangebracht, je met pulsen minimaal 8-Ampere halen.

Ik snap dat dyslexie de oorzaak is van de vreemde zin, maar zelfs met alle descrambler- en technology-matching circuits in mijn wetware op volle toeren kom ik er niet uit...

Verder moet mij van het hart dat gemiddelde schakelaarkontakten niet erg onder de indruk zullen zijn van de 1.44µJ energie in C3. Sterker nog, deze energie is heel geschikt om de kontakten schoon te branden als de schakelaar een lange tijd open heeft gestaan.
Schakelaars hebben nl. een minimale stroom nodig, anders wordt de kontaktweerstand mettertijd te hoog. En déze schakelaar schakelt op zijn hoogst 12µA...
Met andere woorden: vergeet R4.

Vóór opname in de artikelenreeks (goed idee, shiptronic) zou ik wel alle -voor sommigen toch vrij storende- spelfouten elimineren. _{(ik ben eventueel beschikbaar als corrector)}

Zulke stukjes lees ik prima, ik kon het zelf geschreven hebben

Hi Heren,

Fatbeard,
Ik heb een woordje tegevoegd, dus als het goed is, is de zin nu leesbaarder...

Als je wilt corrigeren, graag, maakt het artikel alleen maar leesbaarder.
Stuur me de correcte stekst maar op, dan plaats ik het weer op CO.

Ik weet dat de energie in C3 niet hoog is, maar hij heeft twee functies, ook het ontdenderen.
Ook hiervan weet ik, dat ik het denderen nooit helemaal onder controle kan krijgen,
zo veel verschillend schakel/dender gedrag.

Ehm, is je wet van Ohm trouwens stuk *grin*
De spanning op de opgeladen condensator is 12V, met een 1K weerstand geeft dat een piekstroom van 12mA door S2.

Gegroet,
Blackdog

PS, ik had ook nog een vraag met betrekking tot de opamp uitgang en de negatieve voeding, wat is jouw antwoord daar op?

PS, ik had ook nog een vraag met betrekking tot de opamp uitgang en de negatieve voeding, wat is jouw antwoord daar op?

Is het antwoordt daar op dat de differentiële spanning tussen de 2 voedingsspanningen te groot wordt voor de opamp?

Hi Bramvr,

Jammer, nog een keer proberen.
De NE5534A kan ruim 40V hebben.

Gegroet,
Blackdog

IK denk dan in de richting van q2 en de maximale sperspanning.

Hi Heren,

Net weer een standaard probleem gehad, rotte kabel + aardstromen.
Met als gevolg abberaties op mijn flanken...

Maargoed, dat is weer onder controle, de batterij gevoede OWON scoop bracht uitsluitsel, mooie schone pulsen

Benleentje
Ken je het nog een beetje beter omschrijven wat je bedoeld?

Gegroet,
Blackdog

Ik denk dat benleentje bedoeld dat als de uitgang van de opamp aan zijn negatieve voedingsspanning komt te hangen dat dan de transistor Q2 kan doorslaan bij een hogere/lager (wat moet ik hier nu zeggen ) negatieve spanning bv -12V in plaats van -5V

Blackdog
Ik hoopte al dat je datgene bedoelde wat er nu uit mijn wetware-decoder komt, was er alleen niet zeker van.

Ik kan buiten de reden die benleentje opgeeft nòg drie redenen bedenken (die ook allemaal fout zijn):
1) het regelbereik van de offset/nulpuntregeling (fout naampje in schema?) P2 wordt te klein
2) C2 kan verkeerd gepolariseerd raken
3) de opamp-uitgang komt te ver in verzadiging

Maar de echte reden is dat de FET (door de inherent symmetrische opbouw ervan) weer in geleiding komt als de gate-spanning kleiner wordt dan -V_GS(th).
En dan speel je het best wel krap, met een in het datasheet genoemd minimum van 3V...

Qui? Een N-channel MOSFET die weer in geleiding gaat met een negatieve Vgs? Dat lijkt me wel erg onwaarschijnlijk; bij hele grote MOSFET modules en de meeste grotere IGBT's is het heel gebruikelijk om ze met een negatieve gate-source spanning dicht te rammen, en vooral ook dicht te houden bij een grote dU/dt op de drain respectievelijk de collector.

@blackdog: reverse breakdown van de basis-emitter junctie van q2?

Bingo... ik kon er ook niet opkomen, nog niet hard gezocht, maar had een aantal dingen die genoemd worden al als dat is hem niet verworpen....

Morge Heren,

Tja, wat zou het nu zijn, jullie hebben gelijk, bij het negatief worden t.o.v. de massa van de opamp uitgang, ziet de BD139-16 ook een negatieve spanning op zijn collector.

Ik heb hier een paar oplossingen voor, zoals een 1N4148 in de collector van de BD139-16.
De extra drempel van 0,6V, is hier niet van belang, de MOSFET gaat toch pas bij een paar Volt geleiden.

Een andere oplossing is de negatieve spanning verder te verlagen, ik heb er nu een LM337 in zitten met de setpin aan massa, -1,23V uitgangsspanning.
Als ik nu de "mute" functie gebruik, is de uitgang van de opamp een tiental milivolt boven de massa.
Ik heb alleen nog niet getest of de schakeling bij kleine spanningen op de +ingang nog goed werkt.
Ik bedoel bij kleine Drainstromen.

De NE5534a is niet een opamp geschikt voor gebruik van de ingangen dicht bij de negatieve voedingsaansluiting.
De datasheet zegt ongeveer 2V, dit ondanks dat de input transistoren van het PNP type zijn.
Het zal met de opbouw van de tweede verschilversterker in deze opamp te maken hebben denk ik.

Nog een manier is een clamp diode...
Misschien vandaag al, laat ik weten wat het geworden is en pas het schema daar op aan.

Gegroet,
Blackdog

Maar wat is er nu mis met die "-5V" voeding?

Wat was er nu met de OPA727? Ik wilde die gaan proberen en dan kijken wat ie doet in de buurt van de negatieve voeding.

Sommige opamps geven duidelijk aan het prima te doen tot net buiten de voeding, deze geeft officieel dacht ik als grens "de voeding" aan.

Ha die rew,

Er is niets mis met de OPA727, dat is een ander projectje van mij.
Behalve een testprintje met de NE5534A voor de nabouwers ga ik het zelf niet gebruiken.

Voor mijzelf, ga ik verder met de OPA727 en pas daar het schema op aan, zoals componentenwaarden (kantelpunten) betreft.
Ik zie weinig nabouwers de OPA727 in zijn micro behuizing, solderen op een printje (MSOP8)
Dus heb ik ondermeer voor op CO dit nu uitgebreid gedocumenteerd.

Hoe de NE5534a ingangen werken vlak bij de negatieve voedingsaansluiting, zal ik zien als ik de metingen hieraan ga doen.
Zoals altijd wil ik de grensen weten, voor ik zeg dat het goed is

Gegroet,
Blackdog

Ik heb hier een OPA2727 in SO8, vind ik prima soldeerbaar.

Ha die rew,

Dat is mooi dat je dat goed kan
Deze hieronder op de foto is "iets" lastiger te solderen uit de losse hand...

Ik hoor graag hoe het gaat met jouw Dummy Load.

Gegroet,
Blackdog

O, klinkt apart. Echter van mij mag je de OPA727 gebruiken in dit project, als deze beter is dan is deze beter. Toch?
Solderen doe je eenmalig, gebruiken doe je vaker.

In het ergste geval, is er wel iemand die een breakout board maakt met een OPA727 erop.
Was van plan om uiteindelijk toch een smd versie van je ontwerp te maken.

Hi Lord Anubis,

Het schema is niet optimaal voor de OPA727 en ik denk niet dat ik het aangepaste ontwerp voor de OPA727, hier ga plaatsen.
Nu is het in het geheel niet moeilijk, het schema en de uitleg van de Dummy Load heb je al .
Dus is het een flink stuk van mij en een beetje van je zelf, wat je er aan moet gaan doen.

Gegroet,
blackdog

Ja, MSOP is net "out of my league". En het gaat niet helemaal goed met mijn ogen: Bij de oogarts geweest: "Effe stilzitten, ik steek een mes in je oog". Klinkt vervelend, is het ook. En dan gaat het ook nog verkeerd... Maar SO8 gaat nog steeds en MSOP8 was toch al te klein.

Voor de liefhebbers een TSSOP8/MSOP8 adapterprintje.