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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Programmierbare Last - bitte mal kurz angucken


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Autor: Lastnoob (Gast)
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Hi Leute!

Ich baue gerade eine programmierbare Last. Dazu habe ich jetzt mal ein 
par Fragen. Ich verwende zwei Shunts parallel und greife über diese die 
Spannung ab. Gesteuert wird das ganze von einem DAC, der den Sollwert 
vorgibt.

Die abfallende Spannung verstärke ich um den Faktor drei, damit das 
Ergebnis den vollen Bereich der Referenzspannung von 3V ausnutzt - ich 
möchte es mit einem ADC messen. Ist es denn nun sinnvoll, diesen 
verstärkten Wert auch auf die Rückkopplung des Stell-OPs zu geben? Ich 
kann so halt auch den DAC mit den 3V Ref betreiben und nutze diesen Wert 
optimal aus.

OK so? Generell würde es ja reichen, den DAC-Wert abzugleichen und dann 
davon auszugehen, dass der programmierte Wert grad fließt. Jetzt würde 
ich halt auch messen können, dass die Quelle evtl. nicht mehr mit dem 
Strom nachkommt.

Dazu möchte ich noch die Spannung messen, dies geschieht oben rechts im 
Bild. So kann ich auf die momentane Leistung schließen, die ich 
entnehme.

Gibt es eine bessere Variante, als den Spannungsteiler, der mir meine 
Quelle immer belastet? Ich will ja nicht hier einen großen Strom 
verbrauchen, der nicht mit in die Messung geht. Reichen die Ströme für 
den Spannungsteiler? Da fließen jetzt um und bei 200uA durch bei vollen 
40V. Bei niedrigereren Spannungen dann entsprechend weniger.

Gruß

Autor: Sascha (Gast)
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Ich denke eher das du ein anderes Problem bekommen wirst.
Der Mosfet ist sehr steil und der OP davor ist nicht genügend in Phase 
rückgekoppelt. Also wird die ganze sache extrem gut schwingen.
Der Op davor muss als Integrator ausgeprägt werden. Und der Mosfet 
braucht noch einen Vorwiderstand am Gate. Den Spannungsteiler kann man 
je nach verwendung des OPs sehr hochohmig aufbauen, das sollte nicht das 
Problem sein. Ich baue solche Leistungsstufen immer noch mit 
Transistoren, denn die haben eine bessere Rückkopplung.
Gruß Sascha

Autor: Fred (Gast)
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Mach auch noch einen Widerstand von den Shunts zum Pin 5 des OPV, zur 
Filterung.
Ich hoffe nicht, dass Du die 800W mit diesem EINEN MOSFET verheizen 
willst, oder?

Gruss

Autor: Lastnoob (Gast)
Datum:

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Sascha schrieb:
> Der Mosfet ist sehr steil und der OP davor ist nicht genügend in Phase
> rückgekoppelt. Also wird die ganze sache extrem gut schwingen.
> Der Op davor muss als Integrator ausgeprägt werden.

OK, das heisst, einfach noch einen C parallel zum Rückkoppelwiderstand, 
oder wie? Welchen Wert? 100n? 1u? Wie lege ich das aus?

Sascha schrieb:
> Und der Mosfet
> braucht noch einen Vorwiderstand am Gate.

In welcher Größenordnung denn?

Sascha schrieb:
> Ich baue solche Leistungsstufen immer noch mit
> Transistoren, denn die haben eine bessere Rückkopplung.

OK, aber der will auch mit einem recht hohen Strom getrieben werden. Der 
FET ist da natürlich angenehmer.

Fred schrieb:
> Mach auch noch einen Widerstand von den Shunts zum Pin 5 des OPV, zur
> Filterung.

Also einen TP draus machen. Auch hier die Frage: welche fg?

Fred schrieb:
> Ich hoffe nicht, dass Du die 800W mit diesem EINEN MOSFET verheizen
> willst, oder?

Nein nein, da stehen erstmal nur ein paar Werte - bin mir noch nicht 
sicher, wie es im Endeffekt aussehen soll. Wollte eh durch 
Spannungsmessung/Strommessung die Leistung begrenzen.

Autor: Lastnoob (Gast)
Datum:

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Kann ich denn das Schwingen irgendwie in der Simulation sichtbar machen? 
Da ist ja alles immer wunderbar in Ordnung.

Autor: Sascha (Gast)
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Hallo,
also der Integrator muss langsamer werden als der untere OP.
Einen Tiefpassfilter würde ich da nicht bauen, sonst drehst du die Phase 
noch schlimmer.
Vorwiderstand ca. 100 Ohm aber denk daran der Mosfet hat eine Starke 
Kapazität von Gate zu Drain. Ach dann noch eine Zehnerdiode mit 15V von 
Gate zu Source nicht vergessen.
Bei Transistoren braucht man halt noch eine Vorstufe.
Ich habe eine Stromsenke mit 200A und 100V mit 20 TO3 Transistoren ist 
ein Riesen Teil.
Gruß Sascha

Autor: Lastnoob (Gast)
Datum:

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Sascha schrieb:
> Hallo,
> also der Integrator muss langsamer werden als der untere OP.

Hi Sascha!

Danke für deine Antwort. Jetzt muss ich nur gerade gestehen, dass ich 
garnicht mehr weiß, wo integriert werden soll. Der OP, der das Signal 
vom Shunt abgreift, oder das Stellglied für den FET?

Sascha schrieb:
> Vorwiderstand ca. 100 Ohm

Hab ich grad auch erstmal probehalber genommen - aber wie gesagt, in der 
Simulation ist ja immer alles perfekt.

Sascha schrieb:
> aber denk daran der Mosfet hat eine Starke
> Kapazität von Gate zu Drain

Und die wirkt sich wie aus? Dachte, die Kapazität von Gate nach Source 
ist wichtig.

Sascha schrieb:
> Ach dann noch eine Zehnerdiode mit 15V von
> Gate zu Source nicht vergessen.

Ja, die kann nicht schaden, das stimmt.

Sascha schrieb:
> Ich habe eine Stromsenke mit 200A und 100V mit 20 TO3 Transistoren ist
> ein Riesen Teil.

Haste da mal ein Bild von? Würde mich mal interessieren. Oder nen 
Schaltplan?

Autor: B. Limer (b8limer)
Datum:

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Was hast denn für ein Opamp Modell genommen?

Autor: Lastnoob (Gast)
Datum:

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Momentan verwende ich einen IRF1010E in LTSpice

Autor: Lastnoob (Gast)
Datum:
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Hi Sascha,

meinst du das so?

Autor: Lastnoob (Gast)
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Achso, der TP sollte noch weg, richtig?

Autor: Sascha (Gast)
Datum:

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Also C2 muss an den oberen OP U2 und dann noch ein Wiederstand davor.
C2 = 1nF bis 10nF und der Widerstand davor so ca. 1K mal für den Anfang.
Den C1 ganz wegnehmen, nacher so 220pF gegen HF ist O.K.

Also ich habe eine solche Schaltung mit MOSFET nie ganz stabiel 
bekommen.
Weil die Steilheit des MOSFET sehr hoch ist in Punkto Stromverstärkung.
Dann gibt es noch einen Super Trick mach am Ausgang einen Widerstand 1 
Ohm in reihe mit einem Kondensator 1u gegen Masse.

Gruß Sascha

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