Разрабатываю: эквивалент нагрузки

[Gisteresis]

Вы как думаете параллелить?

Есть 2 пути:
1. Отдельный ОУ на каждый транзистор. Сложно, куча проводов и неудобно.
2. Увеличить сопротивление уравнивающих резисторов. Удобно, компактно но увеличивает потери. Конечно можно совместить уравнивающие резисторы и резисторы для снятия ОС по току как я предлагал выше. Если кому надо могут поэкспериментировать, мне пока нагрузка не нужна.
Кому надо 100% совпадение тока то параллельно уравнивающим резисторам можно включить потстроечники для настойки.

Спойлер

По схеме телекота

Уравнивающие резисторы это R21, R11, R22, еще один закрыт миливольтметром?

Целым блоком

В симуляторе никакой разницы не чувствуется.

[Slabovik]

В симуляторе не будет чувствоваться разницы, т.к. насколько я помню, симулятор не симулирует разброс параметров элементов.
Я пока подвигаю вариант, предложенный Телекотом, т.к. он, хотя и не обеспечивает метрологических параметров, вполне хорошо ведёт себя.
Пока застрял на том, что пытаюсь использовать в качестве датчика тока оба резистора, включенных последовательно. Это нужно для того, чтобы увести зависимость показаний измерений при разной полярности от величины этих резисторов. В этом случае для каждой полярности останется только одна точка для регулировки симметричности, а не две, как в изначальной схеме. Всё хорошо, но либо нужно отрицательное напряжение для оу, либо достаточно хорошая подпорка под среднюю точку.

В качестве "хорошей подпорки" ничего не получилось лучше, чем делитель "резистор+стабилитрон", зашунтированный достаточно большой емкостью, чтобы обеспечивать экстремальный ток заряд-разряда затворов. И это смущает...

И ещё момент. Когда подано питание, но нет нагруженного источника, схема полностью открывает транзисторы. Это вполне опасно, если вдруг к ней подсоединить, скажем, заряженный конденсатор - на какой-то момент (пока отработает ОС) это будет практически к.з...

[Gisteresis]

По варианту телекота, резисторы, как он и говорил, солидно нагреваются.

Спойлер

[sep]

И ещё момент. Когда подано питание, но нет нагруженного источника, схема полностью открывает транзисторы. Это вполне опасно, если вдруг к ней подсоединить, скажем, заряженный конденсатор - на какой-то момент (пока отработает ОС) это будет практически к.з...

Как вариант - автоматически отключать полевики, если входное напряжение ниже, скажем, 1 вольта.

[Slabovik]

Да, уже реализовал (правда, только на бумаге). Если на входе напряжения нет (меньше 1 вольта), то питание с задатчика опорного напряжения снято. Таким образом, после появления напряжения на клеммах будет всё правильно.

Параллельно прорисовал модули с ОУ на каждый полевик. Можно. Но прецизионных элементов нужно много больше, как и самих ОУ. Но, пока не готово, чтобы показывать...

[Starichok51]

здесь viewtopic.php?p=1628355#p1628355 выложена моя схема электронной нагрузки.
посмотрите, как у меня сделан контроль наличия входного напряжения.

[Slabovik]

Да, спасибо - по принципу полностью аналогично.

[Gisteresis]

Можно посмотреть что получается? Хочу начать разводку платы.

[Slabovik]

Вчера-сегодня было некогда. Вот что есть на данный момент. Пока сыро

Схема отличается от предыдущей наличием прецизионного выпрямителя, собранного по полной схеме. Это нужно для учёта суммы напряжений, падающих на токовых шунтах, что решает проблему их неодинаковости при замерах на разных полупериодах. (Да, номинал шунтов должен быть 0.1 Ом, т.к. сумма 0.2, при токе 2.5 даст 0.5 вольта на входе выпрямителя, у которого коэффициент усиления 10, чтобы получить 5 вольт на выходе при максимальном токе).

Поскольку при таком включении потенциал на входах "+" выпрямителя может уходить "под землю", а сами ОУ допускают только -0.3 "подземных" вольта (реально чуть меньше - запас нам тоже нужен), то для получения смещения по питанию введён диод (два последовательно, хотя на практике скорее всего одного и хватит) - он размещён рядом с земляным символом.

Слева ОУ занимается тем, что "мониторит" наличие потенциала на входах, и подаёт на источник опорного напряжения ток, когда на входах хоть что-то есть. Конденсатор там у него, и порог срабатывания нужно подобрать (не сделано), чтобы не было отключения при работе, например, от 50 Гц.

[Телекот]

По моему диод который на катод 431 надо подключить к правому выводу резистора R4, иначе при модуляции ток может существенно превысить норму большом модулирующим напряжении или помехи.

[Slabovik]

Да, насчёт диода согласен. Есть ещё нерешённая аналогичная проблема для режима Const.I и самого VR1, но это чуть позже.

Прецизионных деталей в данной реинкарнации не много, все они связаны с измерительными выпрямителями на ОУ.

[Starichok51]

Слева ОУ занимается тем, что "мониторит" наличие потенциала на входах,

нельзя "-" вход Оу так оставлять, нужно подать на него маленькое положительное смещение, как это сделано у меня. главным образом, затем, чтобы скомпенсировать собственное смещение ОУ (при соответствующей полярности этого смещения).

[Slabovik]

Да, верно, но есть два варианта подачи смещения. Первый вариант - организовать опору в пару миливольт, и сравнивать с ней. Стабильно, надёжно, а главное - прогнозируемо. Но больше деталей.

Второй вариант - намеренно "перекосить" входы ОУ разным сопротивлением на них. Дело в том, что у ОУ типа LM358 и аналогичных, ток из входов вытекает. Он там на уровне десятков наноампер (типовой порядка 50). Это при относительно больших сопротивлениях на входах даёт заметное падение напряжения - целых 5 мВ на 100 кОм. И этим можно пользоваться, смещая порог в ту или иную сторону. Минусы - не очень стабильно, для метрологии не подходит (т.к. ток зависит ещё от температуры). Но зато очень просто - всего один резистор.

Так вот и думаю, что, возможно, покатит вариант №2 ... ?

[Starichok51]

еще раз посмотри, как это сделано у меня. тебе нужно добавить на минусовой вход всего один резистор большого сопротивления с питания ОУ +12 Вольт.
достаточно, даже с запасом, создать напряжение с этого делителя +10 мВ, что перекроет максимальный предел собственного смещения.

[Slabovik]

Дык, если помнишь, то я неделю назад, как раз перед открытием этой темки, в соседней ветке делал именно так Неужели полагаешь, что разучился Нет, здесь сознательно я пока (!) оставил один резистор, но большого сопротивления (моя вина - номинала на схеме не указал). Ладно, эксперимент покажет (благо у меня LM разных производителей имеются), возможно, что действительно, проще будет подтяжку делать...

p.s. Производитель даёт типовое смещение не более 2 мВ, максимум пять. 150 кОм при потенциале "у земли" с гарантией перекрывают это значение.

[Starichok51]

проще сделать подтяжку и забыть о проблеме навсегда, а не экономить на одном копеечном резисторе...
эксперимент ничего не даст. у разных экземпляров собственное смещение может оказаться разным по знаку, а не только по величине. поэтому какие-то экземпляры "заткнутся" сами по себе, даже при нулевом сопротивлении резистора.

[Goblin]

Попробовал «скомпилировать» схемы...
Получился такой вариант:

В качестве шунтов предполагаю использование SMD резисторов типоразмера 2512 т.к. они есть, но параллелить по два, поскольку в противном случае на шунтах может выделяться более полуватта...
Также уменьшил «опорное» напряжение до 2,5 Вольт из-за имеющегося амперметра, но пришлось увеличить коэффициент усиления правых ОУ.
Все 4 полевика планирую установить на один медный радиатор от процессора с принудительным охлаждением...

Жизнеспособен ли такой вариант? и не накосячил ли я с номиналами резисторов в обвязке правых ОУ?

[Slabovik]

Коэффициент усиления усилителя сигнала токового датчика определяется отношением резисторов 100к к 2.5к - получается 40.
Усилитель усиливает сигнал, снимаемый с последовательно включенных токовых датчиков. Сопротивление каждого датчика 0,025 Ом. Два датчика 0.05 Ом.
При токе 2.5А (может быть другой предельный ток - зависит от способностей транзисторов) на двух датчиках напряжение получается 2.5*(0.025+0.025)=125мВ
125 мВ усилятся до 0,125*40=5.0 вольт.

Поскольку у вас опорное 2.5 вольта, либо у вас предельный ток на плече 1.25А (а в сумме на блок 2.5А), либо нужно уменьшить коэффициент усиления в 2 раза.

(У меня на последней показанной схеме резисторы как раз не соответствуют - они там должны быть 0.1 Ом, чтобы напряжения и токи сложились как надо. Да, и я упоминал, что схема пока никакая - надо на досуге потихоньку собирать узлы и проверять-уточнять, а пока некогда)

Нужно учесть, что не стоит излишне занижать сопротивление токовых датчиков, т.к. их вторая функция - выравнивание тока через транзисторы. Датчики малого сопротивления с этим будут справляться хуже. Тепло на датчиках - неизбежность, т.к. оно всё-равно где-то да будет. Верхний предел сопротивления датчиков - это обеспечение максимального заявленного тока при минимальном напряжении от тестируемого источника. Т.е. если это 1 вольт, то 1В/10А=0,1 Ом на всё устройство. На одно плечо, соответственно, 0.2 Ом. нужно вычесть отсюда 2 шт Rdson, и полученное разделить на 2 (т.к. 2 датчика последовательно). Rdson для IRFP140 берём 0.1 - чуть больше заявленного - про запас. (0,2-2*0,1)/2=...0

Т.е. для выбранных транзисторов не получается. Либо уменьшаем ток, либо минимальное напряжение.
Берём 2 вольта, 10А. Повторяем. 10A/2плеча =5А. 2В/5A=0.4 Ом. (0.4 Ом - 2*0,1 Ом)/2шт.посл.=0,1 Ом - получили верхний предел для токового датчика из расчёта 5А в плече и минимальном рабочем напряжении 2 вольта. Нормально.

Резистор R4 излишне большого сопротивления. Для смещения достаточно порядка 5~7 мВ. У вас 120мВ. Что при имеющихся R1 и R3 даст порог порядка 1,0~1,2 вольта - это много.

Поясните назначение R9.

p.s. При 5А 50В (указано на вашей схеме) на транзисторе выделяется 250 ватт. Сдуть такое количества тепла достаточно проблемно. Рекомендую не жадничать, а если нужен такой большой ток, увеличить количество транзисторов, например до 3 или даже 4 в плече...

[Starichok51]

нужно вычесть отсюда 2 шт Rdson

какое, на хрен, Rdson?
во-первых, как оно у тебя попало в обратную связь?
во-вторых, какое может быть Rdson в линейном режиме, когда на стоках единицы или даже десятки Вольт?

[Slabovik]

какое, на хрен, Rdson?

Такое нахрен Rdson, когда напряжение низкое, а ток нужно обеспечить. Или ты волшебным образом его аннигилировать научился?
Где я сказал (нарисовал, упомянул), что оно в цепи обратной связи?
Какие десятки вольт на стоке при двух вольтах от испытуемого БП - я для слепых расчёт делал, специально указав условия?

Или ты под впечатлением читаешь?