Sarcina artificială tranzistorizată

[MifTy]

Multumesc pentru sfaturi si daca obtin imbunatatiri o sa revin cu detalii, momentan m-am apucat de mesterit altceva.

Intrebare tampa: Un subiect nou despre sarcina artificial / electronica este potrivit tot in sectiunea alimentatoare? sau merge la Aparate de masura?

M-am apucat de bricolat un mic consumator de curent constant si posibil sa-l dezvolt pentru o putere mai mare si sigur am nevoie de sfaturi.

asta m-ar interesa şi pe mine, nu să bat câmpii cu sfaturi, că ştiu doar în linii foarte mari ce e aia şi cum funcţionează, ci să realizez una, fie şi "cu capu'n pungă", cum face jumate' de forum, că încep să-i cam simt nevoia.

am văzut câteva proiecte pe youtube şi instructables, dar tipii ăia par a fi canadieni la cap, că nu explică prea clar ce treabă are fiecare componentă, şi dacă mă uit la scheme, unele componente par a fi puse "artistic"... iar Colin nu ţin minte să fi scris ceva mai amănunţit despre asta.

ce e mai rău e că aproape jumătate dintre "proiectele" alea se mulţumesc să adune la un loc nişte module chinezeşti de pe ebay, şi atât...

poate să scotocesc prin arhiva eevblog, deşi cei de acolo nu se pot abţine să nu bage şi câte-o integrală-două, să fie prezentarea mai interesantă...

[Stefan]

Desi nu e bine sa amestecam subiectele hai sa raspund rapid.

Sunt multe scheme pe eeblog dar majoritatea au cam acelasi principiu de functionare, cel putin la cele liniare gasite de mine. Personal mi-a placut asta https://www.eevblog.com/forum/projects/dummy-load-problem/msg168456/#msg168456 deoarece foloseste bipolari ca tranzistori "balast" (nu am stiu cum sa-i zic altfel). Majoritatea schemelor de pe internet folosesc MOS-uri si nu prea am inteles de ce. Poate din usurinta de ai comanda in tensiune in regiunea liniara unde se comporta ca un rezistor variabil? Nu stiu.

Ma apucasem sa lipesc cateva piese pentru cea mai simpla sarcina de curent constant cu IGBT (nu aduce avantaje insa sunt curios din fire) dar am fost "deturnat" de la plan de o alta chinezarie .

O sa vezi la sectiunea "Discutii diverse" ce chinezarie a facut sa ma opreasca din planul maret.

 

Pentru constructia unei sarcini liniare de CC nu cred ca iti trebuie integrale sau calcule complexe, cateva calcule de baza sunt suficiente.

 

p.s: Astazi am tinut sursa MCH-K305D in sarcina si functioneaza bine, nu i-am montat inca carcasa dar nu stiu daca o pot face mai "silentioasa" dpdv electric.

[Marian]

E mai simplu de comandat etajul de forta cu mosfet decat cu bipolari, in schema aia ai un triplet cu neajunsurile lui, la mosfeti poti lega direct poarta de iesirea AO, orice operational are resurse arhisuficiente sa comande un mosfet in regimul asta de lucru.

 

Ceea ce m-a convinz pe mine sa nu abordez asa ceva ( e totusi o SCC, nu racheta ), e racirea necesara, pentru puteri mai mari ai nevoie de radiator masiv si bine ventilat, adica o sa fie ceva voluminos si greu...

[Stefan]

Cam asa o sa fac, leg iesirea unui AO din LM358 direct in poarta IGBT-ului si vedem cum se comporta.

Ooo DA, sunt constient ca racirea o sa fie o adevarata problema deoarece tot ce consuma se transforma in caldura deci fac un resou cu tranzistoare.

Am vazut o sarcina artificala in comutatie facuta de un tip din Pitesti, se putea spune ca astfel rezolvase problema racirii dar daca testam puteri mari la sursele in comutatie avea un comportament tare urat pe iesire, mergea bine la surse de putere mica si liniare sau acumulatori.

[Marian]

Mi-ar placea mie sa existe o sarcina activa care sa consume mai mult decat disipa, dar nu prea vad cum ar putea, oricat ar fi ea de in comutatie, daca derivi puterea aia pentru a alimenta altceva, atunci da, poate catre o sarcina reactiva, dar...zic si eu

[sesebe]

0rice sarcina activa va ajunge în final sa disipa acea putere și sa o transforme în căldură. Alta soluție nu exista.

[Stefan]

Sigur ca avea un condensator electrolitic maricel pe intrare, de bobina nu mai stiu dar parca nu avea. Daca era doar tranzistorul MOS direct pe sursa testata atunci iesea o mare porcarie ce consuma doar in impulsuri (total aiurea).

Stiu ca uneori avea prostul obicei sa "pliscaie" bine la conectarea sursei testate daca sarcina activa era deja pornita, probabail condensatorul se incarca brusc.

 

Asa cum am spus cand testam o sursa in comutatie peste 2-3A deja se comporta dubios si atata sursa cat si sarcina incepeau sa "cante", pe atunci nu aveam osciloscop si nici nu era a mea. Eu doar testam niste sursa noi pentru a vedea daca eticheta chinezului bate cu realitatea.

[Marian]

Stefan am pomenit de sarcini reactive in ideea ca spre exemplu un condensator poate fi folosit pe post de rezistenta programabila in frecventa, fara sa disipe putere activa ( iau ca exemplu condul de la becurile cu led ), insa habar n-am daca ar merge asa ceva si pentru o sarcina activa, si nici cum ar "arata" curentul consumat de o astfel de sarcina. Adica a fost doar o idee nazarita pe moment, se prea poate sa fie o prostie, si daca e asa atunci mi-o asum.

Eu asa cum am spus nu vad nici o solutie ca o sarcina activa ( fie ea in comutatie ) sa disipe mai putin decat consuma de la montajul pe care ar trebui sa-l incarce.

Ai nevoie sa tragi din montaj xW, trebuie sa disipi tot xW cu sarcina, n-ai cum altfel.

Pe scurt, radiatorul necesar va fi tot un monstru oricum ai da-o, de asta o sarcina activa nu m-a atras, pentru puteri mici e o fita sa ai sarcina activa, mult mai simplu si sigur mergi cu rezistente de putere, iar pentru puteri mai mari, tot cu rezistentele merg, am unele de puteri mari si le folosesc la orice am nevoie chiar daca uneori le mai si inrosesc foarte putin, asta e, le trece

Editat Iulie 8, 2017 de marian

[Stefan]

Imi pare rau ca pe vreme aia nu am facut poze cu jucaria respectiva.

Merge si cu rezistoare bobinate daca nu vrei sa ai CC pentru a afla capacitatea unor acumulatori. Uneori descarcam acumulatorii cu becuri dar curentul prin filament era direct proportional cu tensiunea la bornele acumulatorului.

 

Trebuia sa deschid un subiect nou!

[iop95]

0rice sarcina activa va ajunge în final sa disipa acea putere și sa o transforme în căldură. Alta soluție nu exista.

 

Exista si varianta cu injectarea puterii active intr-o retea de distributie... dar nu e posibila si nici nu se justifica la puteri mici.

E folosita in mediul industrial, de regula la puteri peste 100kW, functie de normative si produsele testate.

[sesebe]

Iar un echipament de ala e cel puțin cit un dulap.

[MifTy]

am spus că ştiu "în linii mari" ce şi cum...
am văzut şi eu că majoritatea proiectelor de genul ăsta folosesc moşi, nu bipolari... şi găsesc destul de firească alegerea: moşii se comportă mult mai bine, din diverse motive, când sunt comandaţi "digital", adică on-off, fără nici un fel de regim intermediar.
asta îi face elemenţi de putere ideali (sau măcar foarte aproape de ideal), când îi comanzi prin PWM.
"întâmplător", majoritatea sarcinilor artificiale exact asta fac: comandă un mos sau mai mulţi în paralel cu un semnal PWM oarecare... cam la fel ca la sursele digitale, chit că aici efectul căutat e fix pe dos!

am văzut şi câteva proiecte "analogice", care folosesc bipolari tocmai că moşilor "nu le prea place" regimul ăsta, şi schema se simplifică simţitor, însă "wasted power" atinge valori impresionante... ajungi, cum făcuse nu mai ştiu cine, să scufunzi un ditai radiatorul cu 5-6 bipolari de putere într-o baie cu ulei mineral...

în plus, dacă porneşti pe combinaţia microcontroller plus moşi, aproape sigur ai loc în mcu destul şi pentru niscai monitorizare de parametri, cu afişare pe un ecran LCD... 2x16 sau grafic, cum ai chef.
există deja făcute pe net câteva astfel de proiecte, rămâne doar să vezi dacă te satisfac, şi dacă eventualele modificări care te interesează mai mult nu necesită s-o iei de la zero...

[Stefan]

Tocmai ca majoritatea schemelor de sarcini active cu MOS-FET-uri nu lucreaza cu tranzistorul in regimul blocat / saturat ci tocmai in regimul liniar, cel putin eu asa am observat.

Daca dezvolt proiectelul o sa ajung si la MCU dar partea digitala nu prea ma sperie.

[iop95]

Sarcina trebuie sa fie constanta pentru o valoare data, pentru a obtine o testare corecta. Din acest motiv tranz trebuie sa lucreze in zona liniara si nu in comutatie.

Pentru toate sursele cu bucla de reactie, daca sarcina artificiala ar lucra in PWM, ar fi o testare in regim dinamic cu salturi de la gol la valoarea respectiva.

La produsele mai pretentioase, exista si un modul care trebuie sa comute cat mai repede (salt treapta) sarcina fixata la o valoare x; dar asta pentru a testa raspunsul sursei respective la salturi treapta.

Disiparea maxima pe tranzistor apare la un curent egal cu U/2R (U tensiunea la bornele sarcinii si R rezistenta din sarcina) si este egala cu 75% din puterea totala. Trebuiesc alesi tranz cu FBSOA cat mai extinsa. Unii producatori au modele speciale pt asa ceva.

Disiparea maxima pe rezistenta apare evident cand tranzistorul este trecut in saturatie (full ON).

Editat Iulie 8, 2017 de iop95

[Marian]

Mifty tot nu pricepi ca n-are nici un fel de importanta daca ai control PWM sau "liniar" ( in fapt liniar la mosfeti este impropriu spus, dar e mai inteligibil pentru multi deci fie... ), daca vrei spre exemplu ca dintr-un montaj sa tragi 50W, pe radiatoarele sarcinii active trebuie sa disipi tot 50W, n-are treaba ca e PWM sau nu, puterea aia o duci la masa, adica o "consumi", deci trebuie sa o disipi in radiatoare, NU exista alternativa oricat de "PWM" ar fi circuitul, cat vrei sa tragi din montajul de test, fix atata trebuie sa disipi in radiatoare, nu exista altfel!