Sarcina artificială tranzistorizată

[Marian]

Nu cunosc schema exacta folosita de Stefan in test insa cei 10V nu pica pe shunt, ci sunt preluati de elementul activ ( tranzistor ), pe shunt pica 5A care la 0R1 dau 2,5W, daca in schimb shuntul ar avea 0,05R disipatia pe el ar fi 1,25W, fireste ca ar trebui ajustata si referinta AO pentru cadere mai mica pe shunt, dar asta e alta mancare de peste.

[Vizitator]

Oricum l-o folosi, e valabil si de luat in considerare ce am spus cu puterea.

[Stefan]

Ehe daca aveam 10V pe shunt, la 5A * 10V iesea fum din bietul rezistor de 7W. Da Marian, cu shunt de 0.05hmi e mai bine dar trebuie sa obtin o referinta stabila la valori mici de tensiune.sau sa amplific corespunzator caderea de tensiune preluata de pe shunt.

Adica acum la 1A am referinta la 0.1V si cu shunt de 0.05ohmi trebuie sa am referinta la 50mV, deci fara un etaj corespunzator pentru citirea si amplficarea curentului nu cred ca pot face referinta imuna la zgomote / perturbatii.

[Marian]

TL431 poate face o referinta destul de buna, e stabil si termocompensat, pui referinta la iesire si obtii cei 2,5V pe care apoi ii decuplezi si divizezi cum vrei.

Eventual te folosesti de un comutator pentru 2 valori ca si capat de referinta, una mai mare pentru curent mai mic, si una mai mica pentru curent mai mare.

Editat Iulie 9, 2017 de marian

[Stefan]

Ok, chiar ma ganeam la TL431 ca tot imi e prieten de la sursa de laborator si am dat peste o punga cu 25 ... adica 24 de bucati, Nu trebuie sa ecranez montajul la referinte de ordinul mV?

Acum referinta o fac cu un divizor 470K fix + 47k potentiometru multitura (pentru cap scala ~1V) direct din alimentarea de 12V, nu am alt potentiometru multitura de valoare mai mica (ex: 10K). Am folosit si al doilea AO din capsula ca etaj repetor (buffer).

Ai spus undeva mai sus sa folosesc MOS-FET. Motivul este strict RDSon mic? Oricum nu o sa am acumulatori ce-i descarc sub 1V.

 

Schema folosita:

[Marian]

Nu, e irelevant Rds-On aici.

Ideea era usurinta cu care poate fi comandat indiferent de curentul cerut in drena.

Repetorul ala AO este intre divizor sui intrarea al 2-lea AO ( ala care "lucreaza" )?

Daca da atunci trebuie sa reproduca tensiuni sub 1V, daca ai alimentare asimetrica ar putea fi o problema cat de mult se poate apropia iesirea lui de masa, ( intrarea presupun ca popate fi dusa la masa, nu stiu ce AO folosesti, poate mi-a scapat ).

Ar mai putea fi o problema impedanta mare de iesire a divizorului, daca impedanta de intrare AO nu este de ordinul cativa M Ohm, atunci poate influenta referinta oferita de divizor.

 

PS: In completarea piostarii de mai sus, ai putea folosi 2 rezistente de 0R1, si un comutator cu 2 randuri de contacte, plus 2 referinte distincte, la curenti mai mici comuti o singura rezistenta de 0R1, si referinta dubla, iar la curenti mai mari comuti ambele rezistente in paralel si referinta injumatatita.

[Stefan]

Da, divizorul are o impedanta cam mare dar asta am avut ca potentiometru multitura si pentru 1V cap referinta asa a iesit, o sa reduc tensiunea la intrarea in divizorul de tensiune pentru Vreferinta.

Ma gandisem la RDSon mic adica cadere mica pe tranzistor pentru tensiuni mici testate dar nu e cazul sa testez ceva sub 1V, ulterior mi-am dat seama ca nu conteaza in regimul liniar.

LM358 este alimentat asimetric dar am vazut ca se duce aproape de masa, nu vreau chiar 0A dar se duce foarte aproiape de 0A. As avea ceva rail-to-rail, sau asa zice microchip, dar parca nu ma indurl sa-l folosesc in faza asta a proiectelului.

[franzm]

Daca se inseriaza una sau doua diode cu iesirea lui IC1A (pin 1, figura de la #35) si se adauga un rezistor pull-down dupa ele (1-10k, de la pinul 5 la GND) atunci tensiunea pe intrarea neinversoare al lui IC1B va pleca de la zero chiar si in cazul unei alimentari simple. LM358 suporta tensiuni de intrare de pana la 0,5V sub alimentarea negativa. Asa ca n-ar fi neaparat necesar un operational sofisticat.

[UDAR]

În schema în discuție LM358 ( nefiind nevoit să ”sugă” curent ) poate coborî destul de jos . Totuși propunerea lui @franzm este utilă.

 

Pe de altă parte o rezistență de numai 10Ω între ieșire și poarta MOSFET este total neadecvată . Comportarea pe sarcină capacitivă a lul 358 este total necorespunzătoare . Nici C1 nu ar trebuie eliminat . Desigur asta se stabilește la teste. Nu este exclus să apară oscilații.

 

Oricum, repetorul cu IC1A este absolut inutil, poate chiar dăunător în anumite circumstanțe.

[Stefan]

C1 l-am eliminat provizoriu dar schema nu este finala, nu am stiu ce valoare sa pun si am vazut ca fara el nu oscileaza pana la 5A.

R1 initial am zis sa-l elimin deoarece AO-ul nu trebuie sa suporte incarcarea / descarcarea rapida a capacitatii din poarta IGBT-ului, nu functioneaza in impulsuri. Am pus 10 ohmi mai mult sa ma aflu in treaba.

IC1A am zis ca e necesar data fiind impedanta mare a divizorului R4 - R5, in plus tot dadusem banii pe doua AO-uri in capsula

 

Divizorul o sa-l modific si verific daca bufferul e util la ceva sau mai rau incurca, daca incurca il las in aer.

R1 recomandati sa fie mai mare? Nu prea inteleg de ce? LM358 chiar nu poate duce 1-2nF pe iesire?

[UDAR]

Dacă te uiți în DS-ul majorității AO o să vezi indicată o valoare CL pentru care sunt valabile testele . La 358 este de 50pF . Verifică cât are MOSFET-ul ăla. Separarea ieșirii AO printr-o rezistență de sarcina capacitivă este recomandată în primele lecții despre stabilitatea AO ( fără supărare ) . Evident că nu ia foc fără dar încălzirea excesivă a rezistenței din sursă mi-a dat de gândit.

 

În ce privește IC1A - iartă-mă, spui o prostie . Impedanța de intrare a lui este (practic) aceeași cu a lui IC1B deci încărcarea divizorului este aceeași.

Scuze, editările astea ”invizibile” ale moderatorilor derutează.

 

Deci bufferul e absolut inutil . Nu crede și cercetează ! E vorba de CC , uită-te la curentul de polarizare în principal și ai să înțelegi.

 

R1 trebuie să fie de minim sute de Ω , poate 100 cât era inițial să ajungă . De ce ? Am recomandat lectură despre stabilitatea AO . Nu știu să dau link-uri așa la repezeală pentru că eu nu am învățat chestiile astea de pe internet.

Pot doar să menționez că impedanța de ieșire - nu foarte redusă a lui 358 - împreună cu CL formează un al doilea pol . Dacă acesta e suficient de apropiat de polul dominant putem avea o creștere a defazajului peste limita admisă înainte ca amplificarea să scadă sub unu . Mai multe detalii cred că sunt deja offtopic.

Editat Iulie 9, 2017 de UDAR

[Stefan]

Unde gasesc in catalogul LM358-ului valoare CL http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm158-n.pdf ?

La IGBT Cies = 2.11nF http://safirelectronics.com/wp-content/uploads/2016/03/FGH40N60UFD.pdf . Cum se calculeaza valoarea rezistorului in poarta IGBT-ului, data fiind aplicatia de mai sus?

 

Cand potentiometrul il am dat maxim spre masa pe pinul 3 AO am 0V si pe pinul 1/2/5 am -3mV cu lampa de la birou pornita (are driver LED china town) si < -1mV cu lampa oprita (masuratori facute fata de pinul 4). Cine nu ma crede ii pot face poze / filmare.

 

l.e: Oricum nu contest ca bufferul e inutil in cazul acesta, inteleg ce orice etaj suplimentar inutil poate aduce doar un aport de eroare / tensiune de offest nedorita.

 

l.e: Nu vad de ce mai multe detalii sa fie offtopice ca pana la urma AO-ul e actorul principal aici si nu stiu sa existe pe forum un topic dedicat Amplificatoarelor Operationale. In plus una e ce inveti la facultate si cu totul altceva e practica, daca nu ma credeti va puteti apuca din nou de facultate in anul 2017 si o sa vedem daca imi dati dreptate.

 

O sa pun de acum incolo cate un LATER EDIT (l.e:) dupa ce am editat ceva, Scuze!

[UDAR]

1. De exemplu la pagina 10 , figura 8 . Evident că această valoare nu apare menționată la parametrii de CC.

Este mai greu de calculat , nu toți parametrii necesari sunt specificați de producător . Respectăm deci ( dacă vrem și dacă le-am citit ) manualele de bune practici.

2. Nu știu despre ce lampă e vorba dar ce spui acolo pare legat de offset . Nu are legătură cu impedanța de intrare. Deși mi se pare destul de bizar că măsori o tensiune negativă într-un montaj cu alimentare simplă. Poate tot oscilații .... !

[Marian]

Stefan, R1 poate fi fara probleme cateva sute de Ohm sau chiar mai mult, consumul DC al portii este practic 0, deci nu te afecteaza pentru ca nu lucrezi in pulsuri PWM, tranzistorul va functiona ok si asa.

Editat Iulie 9, 2017 de marian

[Stefan]

Lampa / veioza de la biroul de lucru este cu driver in comutatie si genereaza muuuulte gunoaie in jurul ei. Uneori vizualizarea unor semnale cu osciloscopul devine imposibila din cauza aceasta.

Stiu ca lampa de la birou nu face obiectul discutiei dar am zis ca e corect sa precizez ce se intampla.

 

Daca las alimentat doar montajul cu AO, din acumulatori de 10.8V, si opresc sursa supusa testarii (D.U.T.) atunci intre pinul 4 si pinul 1 am fix 2.4mV (cand ating radiatorul tranzistorului tensiunea scade la 2mV )

 

l.e: Marian, nu pentru tranzistor imi e frica ci pentru AO si oscilatii.