Sarcina activa reglabila => Proiect didactic

[BRANCA]

 Aşa arată cutia olandezului,cu comutare pe diferite regimuri testare.Nu e la nivelul wattajului pe care ţi l-ai propus,dar e f versatilă.

[Marian]

Am testat azi treaba asta ( doar atat am avut timp ):

 

 

Scuze pentru focalizarea nasoala...

 

Nu mai spun ca e stabila ca se subantelege ( e prea simpla sa oscileze ).

Ceea ce as arata sunt ceva raspunsuri tranzitorii cu single shot.

La conectarea referintei:

 

La deconectarea referintei:

 

Si aici ceva overshoot la conectarea alimentarii AO:

 

Iar aici la conectarea tensiunii de sarcina:

 

 

Alimentarea AO se face din baterie la cam 12,5V. 

Referinta e de la sursa digitala, iar tensiunea pentru sarcina e de la o alta sursa setata pe la 25V.

 

Referitor la overshoot-ul ala in momentul conectarii tensiunii de sarcina, am modificat compensarea in fel si chip in speranta de a-l combate, variind pe C3, inseriind o rezistenta cu C3, variind pe R4 dar  amplitudinea nu se modifica cu nici un chip, se modifica doar lungimea sa in timp, dar si asta putin. Am variat si rezistenta din poarta cu acelasi rezultat, ceea ce ma face sa cred ca poate este si o eroare de setup de test la mine ( firele de la sursa de sarcina lungi ), nu stiu, oricum la conectarea si deconectarea referintei raspunsul tranzitoriu e foarte bun, si asta conteaza. 

 

Oricum nu mai am timp azi sa mai testez, si nici maine nu stiu daca o sa am timp de lucru, cel mai probabil deci de Luni.

Ceea ce este insa bine este ca am mers pana la 3A ( mult peste maximul de interes ) ca doream sa stresez mosfetul, la vreo 70W n-a protestat nici la conectari si deconectari rapide ale tensiunii de sarcina, ceea ce confirma ca mosfetul va face fata la regimul normal de lucru din sarcina.

 

 

[sesebe]

N-ai ce sa-i faci la cel de la conectarea tensiunii de sarcina.

Apare si la scule cu pretentii ridicate si am pierdut zile intregi la servici din cauza asta.

[Marian]

Ah, ok, multumesc pentru lamurire.

[Marian]

Am mai facut azi ceva teste si am observat ca amplitudinea acelui varf de curent la conectarea tensiunii de sarcina este direct proportionala cu acea tensiune, e o perioada scurta la inceput pana cand AO preia controlul.

Asa cum spuneam si ieri ajustarea compensarii nu afecteaza varful ala, nu stiu daca e o chestie de la AO asta ( MCP6V51 ), el e foarte ok, e chopper deci foarte precis, rail to rail, iar SR-ul ar trebui totusi sa fie deajuns pentru regimul CC de lucru ( parca 1,6V/uS sau ceva de genul ).

Ideea e ca nu vreau sa schimb AO, e foarte stabil si precis, asa ca mi-am zis ca trebui sa limitez cumva amplitudinea acelui varf de la conectarea tensiunii de sarcina, la 50V cat vreau sa incarc maxim, amplitudinea lui ar fi foarte mare, risc sa scot mosfetii din SOA, asa ca am mers pe un generator de curent constant cu NPN in poarta:

El intervine mult peste regimul normal de lucru al sarcinii, deci nu afecteaza comanda AO, in schimb limiteaza varful maxim de curent pe la 6-7A pentru alea 20uS indiferent de valoarea tensiunii de sarcina, ceea ce e mult mai sigur.

In functionare normala a sarcinii, NPN-ul e inactiv.

 

Oscilograme single shot cu generatorul de curent, si aproximativ 60V tensiune de sarcina:

 

Exista si aici un varf de curent mare ( peste 20A ) insa pentru mai putin de 100nS, ceea ce e prea putin sa afecteze mosfetul deci solutia ramane.

 

Ca sa fiu sigur ca mosfetul rezista am facut multe conectari si deconectari rapide ale tensiunii de sarcina la cei 60V cu ceva mai mult de 1A, si a fost ok, deci mosfetii astia ar trebui sa faca fata fara probleme ( oricum regimul lor SOA e mult peste ce am eu nevoie de la ei ).

 

Am testat si tensiunea minima pana la care se poate trage curentul maxim, ceva mai mult de 2A merg pana la putin sub 1V, ceea ce este ok, nu vad prea multe situatii in care sa ai nevoie sa tragi peste 16A din mai putin de 1V.

 

[Marian]

Cam asta ar fi in mare schema pe partea analogica:

 

Pare complicata dar e foarte simpla.

Asa cum am zis, merg pe 8 mosfeti in paralel.

Nu am pus si shunturile in paralel ci le-am separat pentru ca am dorit sa se imparta mai bine curentul prin mosfeti asa, compensadu-se macar partial eventuale diferente dintre ei, mi s-a parut mai fiabil asa.

Si tot de dragul fiabilitatii am mers pe cate o sarcina de curent constant pe fiecare mosfet.

NPN-urile vor fi smd-uri SOT23, deci foarte mici, locul ocupat pe placa langa pinii mosfetilor va fi irelevant.

Am mers pe amplificare deoarece curentul maxim va fi undeva spre 2A prin mosfet, deci sub 200mV tensiune maxima pe shunt, e prea putin chiar si pentru DAC-uri bune, asa cu amplificarea din schema ( 25x ) merg aproape de nivelul logicii pe 5V ( cu 15k in loc de 24k se poate merge pe logica de 3,3V ).

Am ales 8k2 pe shunturi ca sa egalizez impedantele pe intrarile AO amplificator, nu ca ar conta prea mult, offset-ul e foarte mic, dar arata mai bine asa

Din cate stiu AO era stabil pana la cateva zeci de ohm in poarta, deci cu mai bine de 200R rezistenta echivalenta nu ar trebui sa protesteze, oricum voi verifica asta si voi ajusta in caz de nevoie.

 

[UDAR]

Nu mi-e foarte clar de ce zici că șunturile separate vor îmbunătăți egalizarea curentului prin tranzistori .  Căderea de tensiune pe șunturi e practic neglijabilă față de Ugs la un anumit curent . Deci dacă MOSFET-urile sunt total ”împrăștiate” n-ai făcut nimic. Dar, probabil că, fiind din același lot va fi OK.  

[Marian]

Pai n-am vorbit de diferente mari, ca n-au de unde sa fie.

Si intr-adevar caderea pe shunturi e mica in comparatie cu Vgs, efectul e foarte mic dar exista si cu siguranta e mai bine asa decat deloc. 

Apoi, asta mi-a permis si folosirea de sarcini de curent constant pentru fiecare mosfet ( mai sigur ), la curenti de varf de peste 6-7A caderea pe shunt este mai semnificativa, corectia este deci ceva mai semnificativa.

 

[franzm]

Vârful de curent la conectarea tensiunii în drena mosilor se datoreaza capacitatii drena-poarta.

Nu ar fi mai bine sa aibe fiecare mos operationalul sau propriu, adica sa legati "surse de curent" în paralel?

[Marian]

M-am gandit eu ca ar putea fi ceva legat de capacitati, oricum prezenta acelor sarcini de curent limiteaza varfurile la valori sigure, deci nu ma mai deranjeaza.

Cat despre fiecare mos cu AO al sau, nu sunt sigur daca sunteti ironic sau e pe bune sugestia, decat sa risc sa spun vreo tampenie sau sa va supar mai bine ma abtin pana clarificati.

[UDAR]

Evident că fiecare MOS cu operaționalul lui e o soluție superioară - dispare și problema dispersiei Vgs - dar e mai scumpă.

[franzm]

Plus ca se poate comanda (modula) fiecare mos în parte.

[Marian]

Adica fiecare mos cu referinta lui...

Asta n-ar rezolva insa problema acelui varf de curent la conectarea tensiunii de sarcina, deci npn-urile alea ar ramane in continuare necesare, plus ca pentru a fi treaba treaba ar fi nevoie si de cate un AO amplificator pentru fiecare shunt...

Ce mama masii, mixer fac din sarcina asta cu minim 16 AO 

 

Sa stiti ca nu ma dau banii afara din casa, din contra, dincolo am renuntat la carcasa de pe ebay tocmai din considerente financiare 

 

Multumesc pentru sugestie, la modul general pare ceva interesant, dar nu se pune problema in cazul meu.

Raman la ce am desenat mai sus.

[franzm]

Vârful de curent se poate reduce cu un circuit de comanda de impedanta redusa. În AoE se recomanda folosirea unui tranzistor compus hibrid ("IGBT" discret) tocmai pentru a îmbunatati performantele dinamice.

[UDAR]

Poți să indici un capitol ? Că la repezeală n-am găsit nimic.