Schönen guten Abend an alle hier, ich möchte eine elektronische Last bauen. Dazu habe ich mich belesen und es sind noch ein paar Fragen übrig geblieben, die ich gern hier loswerden möchte. Angestrebt habe ich 20V und 20A, also 400W. Dazu würde ich gern mehrere IRF840 parallel schalten. Im SOA Diagramm habe ich eine DC Kennlinie gefunden, die ja als "Indikator" für einen Liniarbetrieb gewertet werden kann. Hier das DB des Mosfet. https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A100/IRF840%23IR.pdf Bei 20V sind noch rund 5A drin, dass sollte also soweit passen. Ich habe mir gedacht, dass ich einfach 4-6 Mosfets nehme und jedem einen OPV und einen Shunt spendiere. Jetzt ist die Frage, wie groß wähle ich den Shunt? Ich gehe von 5A pro Zeig aus: Fall 1: Mit 0,1 Ohm hätte ich nur 2,5W Verlust pro Shunt, im Gegenzug aber nur 500mV Spannungsabfall am Shunt, was die Regelung (zumindest mit meinem Wissensstand) erschwert gestalten dürfte. Fall 2: Mit 1 Ohm hätte ich 25! Watt verlust am Widerstand im Gegenzug dazu aber schöne 5V über dem Shunt. 25W sind mir eindeutig zu viel, außerdem kosten die Hochlastwiderstände recht viel Geld, also tendiere ich zu Fall 1. Für die Regelung müsste ich also die 500mV um den Faktor 10 verstärken, um auf bei 20A auf 5V zu kommen. Meine Referenzspannung habe ich nämlich auch mit 5V gewählt. Ich hänge mal einen Schaltplan mit an, wie ich mir das ganze vorstelle. Er zeigt nur einen Zweig und die Sollwertvorgabe. Könnte das so funktionieren? Gibts noch Verbesserungsvorschläge? Wäre eine höhere Versorgungsspannung eventuell besser? Achja, gekühlt wird mit Wasser, die MOSFETs werden auf ein Kupferprofil bzw plattgedrücktes Rohr gelötet. Sozusagen ein Durchlauferhitzer :). Vielen Dank für eure Einschätzungen. Franz
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Franz schrieb: > Dazu habe ich mich belesen OpAmps, auch solche die stabil bei kapazitiven Lasten sind wie MC34074, benötigen in der Schaltung eine RC-Kombination damit sie stabil regeln und nicht schwingen. +5V +--o | | R1 | | Last Poti---|+\ | | | >-+--Rb--|I MOSFET | +-|-/ | |S | | Cx | | | | | | +------+--Rx---+ | | | Shunt | | +-----------------+--o Eine VOR-Verstärkung über einen OpAmp ist komplett sinnlos, weil der andere OpAmp dieselbe Genauigkeit und Eingangsimpedanz am Eingang hat. Man teilt besser die Eingangsspannung um den "Verstärkungsfaktor" runter und kommt dann mit nur einem OpAmp aus und die Regelung reagiert schneller. Franz schrieb: > Ich habe mir gedacht, dass ich einfach 4-6 Mosfets nehme und jedem einen > OPV und einen Shunt spendiere. Kann man machen, aber dann sollten alle OpAmp-Regelungen deutlich unterschiedlich schnell sein, damit sie sich nicht gegenseitig aufschwingen. Franz schrieb: > Bei 20V sind noch rund 5A drin, Bei Wasserkühlung. Und unterhalb 10V fliessen die 5A nicht weil der MOSFET einfach viel zu hochohmig ist. Diagramm FIGURE 8 erscheint mir aber nicht mit FIGURE 9 übereinzustimmen.
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MaWin schrieb: > Und unterhalb 10V fliessen die 5A nicht weil der > MOSFET einfach viel zu hochohmig ist. Ok, also gehe ich da einfach mal auf 12V. MaWin schrieb: > Kann man machen, aber dann sollten alle OpAmp-Regelungen deutlich > unterschiedlich schnell sein, damit sie sich nicht gegenseitig > aufschwingen. Also muss ich mit den Werten für Rx und Cx für jeden Zweig variiren? Ich hänge mal Version 2.0 mit an. Meinst du das mit Spannung runterteilen? Danke erstmal für deine Hilfe. Franz
Franz schrieb: >> Und unterhalb 10V fliessen die 5A nicht weil der >> MOSFET einfach viel zu hochohmig ist. > > Ok, also gehe ich da einfach mal auf 12V. Unterhalb von 10V Restspannung über dem MOSFET zwischen Drain und Source, nicht Gate-Ansteuerspannung (die muss natürlöich auch bis 10V gehen können). > Also muss ich mit den Werten für Rx und Cx für jeden Zweig variiren? Ja. > Ich hänge mal Version 2.0 mit an. Meinst du das mit Spannung > runterteilen? Geht auch so, meine Variante fand ich einfacher aber wenn Rahmenbedingungen es so erzwingen, geht das natürlich auch.
MaWin schrieb: >> Also muss ich mit den Werten für Rx und Cx für jeden Zweig variiren? > > Ja. Gut, werde ich berücksichtigen. Hast du zufällig noch einen Wertebereich für Cx? Oder einer Wert mit dem man das probieren anfangen könnte? MaWin schrieb: > Geht auch so, meine Variante fand ich einfacher aber wenn > Rahmenbedingungen es so erzwingen, geht das natürlich auch. Nicht zwingend, aber irgendwie kam ich da drauf. Stimmt, deine Variante ist noch einfacher. Ich denke die werde ich nehmen. Vielen Dank für deine schnelle Hilfe, ich werde jetzt mal die Bestellung fertig machen. Schönen Abend noch (oder besser gesagt Guten Morgen) Franz
Muss es denn stufenlos regelbar sein? Wenn du mit z.B. 256 Laststufen leben kannst, hätte ich einen Vorschlag für eine luftgekühlte, digital ansteuerbare, mit 256 Stck. günstigen 2W Widerständen auskommende Lösung. Bauteilkosten ca. 70-100 EUR.
Bei C1 kannst du mal mit ca. 100pF anfangen. Es empfiehlt sich, mit einem Scope nachzumessen, ob die Schaltung von sich aus schwingt, oder auch bei Lastsprüngen stabil bleibt. Dazu schaltest du R2 nicht an +12V, sondern an einen Funktionsgenerator, der dir ein Rechtecksignal ausgibt.
Easylife schrieb: > Muss es denn stufenlos regelbar sein? > Wenn du mit z.B. 256 Laststufen leben kannst, hätte ich einen Vorschlag > für eine luftgekühlte, digital ansteuerbare, mit 256 Stck. günstigen 2W > Widerständen auskommende Lösung. Bauteilkosten ca. 70-100 EUR. 256 würde ich schon als nahezu stufenlos ansehen, aber ich glaube mit der MOSFET Lösung fahr ich günstiger. Was natürlich toll wäre, wäre eine digitale Ansteuerung des ganzen. Kann ich nicht einfach die Sollwertvorgabe mit einer PWM machen? Eventuell noch einen kondensator dahinter? Oder eventuell geht auch so ein digitales Poti? Danke für den Wert mit 100pF, ich werde testen und dann berichten. Das nachmessen mit dem Scope werde ich auch machen.
Du solltest auch sicher gehen das die Last dann funktioniert, wenn du einen Stromsollwert vorgibst und erst danach die externe Spannungsquelle anschließt. In dem Fall steuert der OPV den MOSFET voll aus (weil ja solange die externe Spannung noch nicht da ist auch kein Strom fließen kann). Deine Regelung muss dann halt schnell genug den MOSFET auf Masse ziehen, da hier sehr hohe Ströme fließen können die dir den FET killen können.
Nochmal ich :D Willst du nur eine Const I oder auch noch andere Modi implementieren (Const R, Const P, Const U) ?
Hallo bower, ich werde versuchen und berichten. Die Teile sind bestellt, kommen hoffentlich morgen an. Nunja, vorerst reicht mir ein konsanter Strom. Andere Modi wären natürlich toll, aber dann wahrscheinlich nicht mehr ohne AVR. Ok, nen konstanten Widerstand bekommt man auch noch ohne µC hin. Ich bau die Tage jetzt erstmal die Last so wie von MaWin vorgeschlagen auf. Wenn das alles klappt kann ich ja immer noch über weitere Modi nachdenken ;).
Ich hoffe du hast mehr als 6 Transistoren bestellt^^ Bei 5A bzw 100W/Transistor wirds das sonst ganz schön eng..laut Datenblatt haben die 1K/W R-th,JC dazu kommen nochmal 0,3-0,5K/W von der Wärmeleitpaste. Das wird bei nur 4 Stück selbst bei Wasserkühlung sportlich...
bower schrieb: > Ich hoffe du hast mehr als 6 Transistoren bestellt^^ Ja, selbstverständlich ;). Genau auf Maß bestelle ich schon lange nicht mehr. Zumal Angelika ja auch 5,60€ für den Versand veranschlagt. Da kauf ich lieber ein paar Teile mehr. Das Wesentliche habe ich aber mittlerweile hier vor Ort vorrätig.
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