При установке ОУ на каждый полевик меня здорово смущает количество прецизионных резисторов, которые нужно будет туда поставить.
Когда узел слежения один на всё, это как-то решается проще, причём если они (резисторы) даже будут с разбросом, то калибровка всё-равно только в одном месте. А полватта-ватт на достаточно большого размера резисторе, видится не большим злом, поскольку радиаторы всё-равно никуда не денешь. Поэтому вопрос только к их ТКС...

Не знаю, насколько сильно нужен эмиттерный повторитель. Мысль такая, что при разрыве ОС на затворах будет максимум. По восстановлении регуляции затворы тащить придётся быстро и относительно далеко. Насколько быстро - это будет определяться скоростью роста подаваемого напряжения. А у ОУ нормировано не более 20 мА...

В схеме выравнивания токов можно вообще не применять точных резисторов, выравнивание до ±5% вполне устроит. А узел слежения можно оставить полностью, как есть. Сигнал с усилителя ошибки будет подаваться не на затворы транзисторов, а на входы ОУ, каждый из которых вместе со своим транзистором будет образовывать управляемый генератор тока. Точность этих генераторов тока на общую точность устройства влиять не будет, они все в петле ООС.

У большинства низкоомных резисторов плохой ТКС, поэтому проблема нагрева достаточно актуальна. Например, распространенные белые керамические проволочные резисторы (их тип - SQP) при номинале до 0.68 Ом имеют ТКС 1700 ppm. Ну и минимальное рабочее напряжение нагрузки тоже желательно иметь поменьше. Выпускаются нагрузки, у которых отдельной строчкой в параметрах прописано, что они работают от нуля вольт.

Скорость изменения напряжения на затворе будет определяться в основном частотной коррекцией усилителя ошибки. Слишком большой ее сделать будет трудно из соображений устойчивости. По крайней мере, в нагрузке Agilent затворы драйверятся голыми ОУ MC34072.

Долго рассматривал схему, выложенную Леонидом Ивановичем, и раздумывал и необходимости использования последовательного включения полевиков... в результате моих потуг и наглого срисовывания кусков схем получилось такое:


То, что нарисовано в прямоугольнике - один модуль, рассчитанный на максимальное потребление 2,5А, при опорных 2,5В. Количество модулей можно увеличить В моё случае до 4х т.к. больше вряд ли влезет в корпус вместе с радиаторами. В загашнике нашёл МС34074 Вот, только в симуляторе, на одно полярном питании отказывалось нормально симулироваться, а с двух полярным питанием вроде как получалось...
Прошу посмотреть нет ли грубых косяков?

PCBWay - всего $5 за 10 печатных плат, первый заказ для новых клиентов БЕСПЛАТЕН

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Онлайн просмотровщик Gerber-файлов от PCBWay + Услуги 3D печати

Я тоже долго рассматривал ту схему, очень огорчает, что половины всего я там не понимаю.

Посмотрел Ваш вариант схемы. В каждой ячейке оставили дифф. усилитель - это, конечно, хорошо с точки зрения точности, но требует большого числа точных резисторов. Если конструктивно сделать так, что все датчики тока будут землиться в одной точке, можно просто просуммировать напряжения на датчиках, как тут было в схеме выше. Тогда в каждой ячейке останется только один ОУ и никаких точных резисторов. Если оставить дифф. усилители, то R18 нужно землить через отдельный вывод с каждой ячейки. На схеме Agilent можно видеть, что там разные земли (CCD и 4). Клемма "минус" должна быть соединена с общим проводом схемы. Еще на Вашей схеме не предусмотрена работа в режиме CR и в импульсном режиме.

Выбираем схему BMS для заряда литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ очень важен контроль процесса заряда и разряда для избегания воздействия внешнего зарядного напряжения после достижения 100% заряда. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список таких решений от разных производителей.

Подробнее>>

Я вот такую делал:

Новый аккумулятор EVE серии PLM для GSM-трекеров, работающих в жёстких условиях (до -40°С)

Компания EVE выпустила новый аккумулятор серии PLM, сочетающий в себе высокую безопасность, длительный срок службы, широкий температурный диапазон и высокую токоотдачу даже при отрицательной температуре. Эти аккумуляторы поддерживают заряд при температуре от -40/-20°С (сниженным значением тока), безопасны (не воспламеняются и не взрываются) при механическом повреждении (протыкание и сдавливание), устойчивы к вибрации. Они могут применяться как для автотранспорта (трекеры, маячки, сигнализация), так и для промышленных устройств мониторинга, IoT-устройств.

Подробнее>>

Сложные и непонятные вещи, эти электронные нагрузки. Вижу, режима constant R здесь нет? Что такое T7, это триггерная защита по току? Зачем она, как ток может стать больше регулируемого? В момент подключения тестируемого БП эта схема будет делать КЗ?

P.S. Недавно занимался разработкой лабораторного БП, до этого никогда фирменный БП в руках не держал. Приходилось разбираться, как они работают, по руководствам пользователя (только я все равно не все сделал так, как делают люди). На форуме обнаружился один живой пользователь фирменного БП Agilent, можно было задавать вопросы. С нагрузками ситуация хуже. По мануалам не все понятно, а живого пользователя фирменной электронной нагрузки, скорее всего, найти не получится.


Есть темный момент со стартом нагрузки. В документе PIC-004.pdf рассмотрены трудности старта импульсного БП под электронной нагрузкой. Там есть слова: "Turn on voltage set to be at least 30% of regulation voltage. For example, the regulation output voltage is 5V, Von should be set higher than 1.5V. Never set up Von to 0V when test DC/DC converter or other DC power supply. It may cause unnecessary damage due to its turn on overshoot." Как это понимать, в электронной нагрузке напряжение старта должно быть программируемым? Что-то в мануалах реальных нагрузок такого не нашел. На графиках тоже показывают работу с нуля, разве что ниже 3 В ограничена скорость нарастания тока:



Иногда упоминается soft start, но какой-то хитрый, со слежением за входным напряжением:

Разработка не моя..я лишь сделал и пользуюсь...всем устраивает.
http://vprl.ru/publ/istochniki_pitanija ... /11-1-0-74

вот добавлю еще обзор на китайскую нагрузку
http://gerrysweeney.com/maynuo-m9711-dc ... uick-test/

Maynuo M9711 аналогична BK8500

я разбирался с режимами работы нагрузок, режимы CC CV CR как осуществить понятно, а вот как сделать CP (constant Power) y совсем ясно ...

CP есть не у всех нагрузок, у Agilent, для которых есть схемы, нет. Наверное, реализуется перемножением измеренного тока и напряжения, результат подается на усилитель ошибки. CP - не очень нужный режим, разве что тестить батарейки.

А может режим CP реализован программно? Что-то я не встречал динамических характеристик для этого режима, лучше 1 мс.

Программно, на мой взгляд, как-то не спортивно и тормознуто получится, пока ADC посчитает, а мозг пересчитает, да потребуется несколько итераций для установления баланса...
Интересней было бы сделать аналоговый вычислитель на ОУ, ведь можно же, судя по книжкам, реализовать и умножение и деление
Примерно так:


Для CP, как мне кажется, достаточно поддерживать U_in * U_ooc = const = U_ref

Таким образом, меняя U_ref можно изменять мощность, потребляемую нагрузкой. В граничных режимах U_ref = 0 полевики будут полностью закрыты, а при U_ref = опорному напряжению, принятому в конструкции, мощность должна быть максимальной...

Существуют налоговые перемножители сигналов в интегральном исполнении серия 525.

А нужна ли тут динамика? Для чего вообще используется режим CP? Знаю только одно применение - для тестирования батареек/солнечных батарей/аккумуляторов. Все процессы медленные. Программная реализация хороша тем, что не требует усложнения схемы. В мануалах на фирменные нагрузки ни разу не встречал хороших динамических характеристик в режиме CP, есть подозрение, что это делается программно. И не у всех нагрузок режим CP есть вообще.



Можно взять что-то более современное, например, AD633.

Нечто похожее на Constant Power можно получить линейной аппроксимацией - буквально одним отрезком. Очень похоже на режим Const.R, только если в режиме Const.R опорное напряжение растёт пропорционально входному, то в режиме "Pseudo.Const.P" оно должно падать пропорционально входному. При этом расчёт задаваемой мощности я бы действительно отдал процессору (чтобы он коэффициенты для делителей посчитал), иначе органов управления становится как-то много.

Я думаю, что сейчас над этим голову можно не ломать, режим действительно для испытания всяких батарей используется. Перво-напрево - запустить сам регулятор, а там, играясь с генератором опорного, можно делать уже что угодно...

Промоделировал схему на основе Agilent. Исходил из того, что каждая секция - это примерно 5 А и 50 Вт, взял IRFP250 - он дешевый и распространенный. По напряжению нужно ограничится каким-то разумным значением, скажем, 80 В. Всего можно поставить 4 секции, итого будет порядка 20 А и 200 Вт. Насколько получится такую мощность с радиатора сдуть - это другой вопрос. Если не получится, то пусть будет кратковременно. Для начала глянул одну секцию. Подбором цепей коррекции удалось получить вполне приличную динамику. При добавлении секций цепи коррекции приходится менять, оно и понятно - растет коэффициент передачи пропорционально числу секций. Усилитель ошибки на схеме подключен через диод, потому что будет второй усилитель ошибки для режима CV. Такой режим полезен при тестировании схем зарядки аккумуляторов.

Как вычитал в мануалах по фирменным нагрузкам, типичной является скорость 1 А/мкс. На модели такая скорость получается. Интересный вопрос - а надо ли предусматривать регулируемую скорость? Во многих нагрузках она программируется. Но надо ли это? Или нужно иметь хотя бы пару значений скорости типа Lo - Hi? Каких именно?

Пока моделирую схему с дифференциальным усилителем в каждой секции, как самую бескомпромиссную. Есть 3 способа измерения тока. 1-й способ приводился здесь раньше - с каждого датчика тока идет резистор на сумматор. Точных резисторов требуется N + 1, где N - число секций. Недостаток способа - все датчики тока должны быть заземлены в одной точке, эта точка должна являться одновременно землей для слаботочной части. В точке соединения датчиков тока фактически придется делать "звезду" земли. Конструктивно это, скорее всего, не получится, датчики тока - крупные элементы. 2-й способ - применить дифференциальный сумматор, потребуется 2*N + 1 точных резисторов. В таком варианте разница потенциалов заземленных выводов датчиков тока не страшна, но ОУ драйвера MOSFET-а будет "видеть" искаженный сигнал датчика тока на величину этой разницы потенциалов. В динамике это может заметно мешать. 3-й способ, который на схеме модели - требуется 5*N + 1 точных резисторов и N дополнительных ОУ. Зато уходят все проблемы. Понимаю, что точные резисторы - недешевое удовольствие. Например, для БП брал тонкопленочные Vishay MCU0805 0.1% по 30 центов/штучка. Обвязка ОУ получается дороже самого ОУ. Но для нагрузки можно взять что-то попроще, например, толстопленочные 0805 1% с рынка.

Насчет ОУ: при снятии тока с шунта очень остро стоит вопрос шумов ОУ. Это очень хорошо заметно в БП: в режиме CC он шумит на порядок сильнее, чем в CV. Но для БП режим CC можно рассматривать, скорее, как вспомогательный, а для нагрузки этот режим - основной. Источник сигнала здесь низкоомный, нужен биполярный ОУ с минимальным шумовым напряжением. В Agilent применяют хороший по шумам ОУ OP270. Из распространенных и дешевых я выбрал LM833, пока на нем и моделирую.

Интересным является график выходного тока ОУ. Даже при быстром скачке выходного тока ток затвора в импульсе всего лишь чуть больше 1 мА. Представления об огромных токах затвора пришли из ключевых схем, для линейных все гораздо спокойней.

Аналоговый регулятор можно пока примерно таким и оставить, хотя вопросов остается много. Дальше нужно что-то решать со структурной схемой. Динамический режим для нагрузки нужен обязательно. Времянку с программируемым периодом и длительностью будет генерить микроконтроллер. Но как модулировать ток? Можно делать ступеньки ЦАП-ом, но он должен быть быстрым, порядка 1 мкс. Формировать разные скорости нарастания ЦАП-ом не получится, разве что очень медленные, смысла в которых не вижу. Второй способ - ключом переключать уровни двух разных ЦАП, тогда подойдут медленные ЦАП, даже ШИМ. Ответ на этот вопрос еще зависит от того, какие нужны режимы внешней модуляции. Можно сделать вход аналогового сигнала, чтобы модулировать любой формой. Тогда значение тока нагрузки будет задаваться амплитудой внешнего сигнала, она должна формироваться точной. А можно сделать вход ТТЛ, чтобы модулировать внешним логическим сигналом, переключаясь между двумя заданными значениями тока. Еще нужен синхровыход, чтобы синхронизировать осциллограф при внутренней модуляции нагрузки.

Для получения хорошей точности задания придется делать 2 диапазона, скажем, 2 А и 20 А. А вот в режиме CR какой диапазон сопротивлений нужно получить? Для 12-разрядного ЦАП получается диапазон 4000, например, от 0.1 Ом до 400 Ом. Причем шаг будет неравномерным, так как фактически будет задаваться проводимость в Сименсах. В Agilent на одних диапазонах в режиме CR регулируют ток в зависимости от напряжения, на других - напряжение в зависимости от тока. Пока непонятно, как нужно делать.

Остается вопрос с пороговым напряжением включения - нужно ли его программировать? И нужно ли (и как) реализовывать софт-старт?

Все защиты проще сделать программно, время реакции порядка 1 мс устроит. Режим CP я тоже склоняюсь делать чисто программно, тем более, он не сильно нужен. Вентилятор - важная часть конструкции, так как здесь большая мощность рассеяния. Управление пропорциональное, реализация программная, датчик температуры DS18B20. Вообще, вижу ПО для нагрузки имеет много общего с ПО для БП. Можно сделать на его основе. Только параметров здесь намного больше, нужен как минимум дисплей 2х16, а лучше сразу применить графический.

Леонид Иванович, а разрешите очень глупый вопрос. Что за софт используется для моделирования. Доступен ли он, возможно, за неотягощающую плату, для не очень искушённого любителя, коих тут немало.

Результаты моделирования, кстати, обнадёживают. Однако я склонен схему всё-таки упростить (ну, сделаю со временем свой вариант), чтобы повторение не вызывало серьёзных проблем.

Для моделирования использую PSpice из состава OrCAD 16.5. Есть бесплатный вариант OrCAD Lite с ограничением в 75 цепей и 60 элементов.

Упростить схему можно, но все упрощения пока видятся только с потерей качества работы. Интересно мнение по открытым вопросам из предыдущего поста.

Да, вот это актуально.
Если и улучшать до бесконечности, то хотябы с каким то промежуточными вариантами доступными радиолюбителям разных категорий.
Вариант описанный Леонид Иванович, является пределом того, что я могу понять.


Это какой МК? PIC?
Желательно что нибудь распространенное использовать.

Получается сильно навороченный вариант К примеру, у нас LM833 в свободном доступе нет только под заказ, хотя цена, судя по инет-магазинам, вполне подходящая... по контроллеру тоже «интересный» момент - в распространённых пиках и атмелех 12 битного цапа не видел, а для армов у меня нет ни программатора ни софта + шаг мелкий будет
Разбитие на диапазоны, при Вашем, Леонид Иванович, подходе к управлению, вряд ли вызовет проблему - энкодер с кнопкой весьма лаконичное решение и не будет перезагружать переднюю панель.
Индикатор 2х16 HD44780, конечно, весьма распространён, использование графического - будет красивее и основные параметры можно более крупными цифрами написать - нагляднее + использование пиктограмм так же очень наглядно, однако, то же ks108 (у меня таких хватает) - 14 ног с контроллера...
Внешняя модуляция, на мой взгляд, излишняя, а вот выход для синхронизации осилоги - интересная идея.


Пока я планировал значительно более простой вариант, вполне возможно для первой нагрузки ограничусь режимом СС, с аналоговым управлением, и буду впихивать в имеющийся корпусок. Радиаторы будут внутри с продувом вентиляторами 40х40 мм.
Пока размышляю заказывать и ждать LM833 или делать на том. что есть... с одной стороны прям сейчас не получиться, с другой заказывать под ёлочку... вообщем в раздрае я

Уважаемые коты! Выкладывайте пожалуйста ваши схемы. Я как менее опытный, хочу повторить ваш не сильно замороченый вариант. Заодно и поучиться как чего сделано.

Для радиолюбителя главное - получить удовольствие. А какое может быть удовольствие от повторения примитивных конструкций?



Ну я их от балды взял, потому что они у нас на рынке есть. Можно применить что-то другое, выбрать из доступных. Смотрите что-то близкое по скорости и с как можно меньшим напряжением шума.



Так мелкий шаг - это же очень хорошо. Я вот думаю, а не поставить ли внешний 16-разрядный ЦАП? Контроллер имел в виду STM32, программатор им не нужен (встроен бутлоадер), софт для прошивки бесплатный, качается с сайта производителя.



У меня во многих приборах стоит TIC154A, он имеет шину I2C, занимает только две ноги. Такой и тут можно применить.



Тоже к этому склоняюсь. Тем более, что просто получается модулировать только в режиме CC, а в режиме CR модуляция требует усложнения схемы. Пока предусмотрел выход синхронизации для осциллографа в режиме TRAN, а также на всякий случай выход аналогового сигнала токового монитора.

Вообще, здесь не с той стороны начинается разработка. Сначала нужно определиться с основными параметрами прибора, с его функционалом. Затем выбрать корпус, спроектировать переднюю панель, выбрать дисплей и органы управления. Прикинуть интерфейс пользователя. Это и есть прибор, его лицо. А как там внутри он будет сделан схемотехнически - дело десятое. Можно сделать разными способами.

У меня прикидки такие - ток до 20 А, напряжение до 80 В, мощность до 200 Вт (устроит даже кратковременно). Корпус выбрал Z-2A, именно таких габаритов хочу прибор, это требование поважнее схемотехники будет. В таком же корпусе у меня сделан БП, нагрузка должна рядом хорошо смотреться. Внутри компоновка видится такая:



Дисплей выбрал привычный - монохромный 64х132, диагональ примерно 60 мм, хотя можно переделать и под цветной похожего размера. Только ресурсов контроллера это больше потребует. Управление - энкодер и кнопки. Интерфейс пользователя делается на основе изучения сотен страниц мануалов на фирменные нагрузки. Нельзя выбиваться из стандартов отрасли - ничего хорошего это не даст. Изучение - дело не быстрое, поэтому пока есть только предварительный результат. Предварительные прикидки дизайна передней панели дают что-то такое (только пока это совсем сырой черновой набросок):



В импульсном режиме (TRAN) индикация примерно такая: