Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Elektronische Last fragen zur Sollwerteruegung


von bower (Gast)


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Hallo,

ich habe den Prototyp eienr komplett Analog aufgebauten Last (150V, 10A 
max. 100W) mit den Betriebsmodi CC,CR und CP fertiggestellt. Das Ding 
läuft grundsätzlich auch blos ist die Sollwertgenerierung 
umständlich/nicht optimal.

Im Moment läuft das so:

CC:
Ganz normaler Spannungsteiler (konstante Spannung) mittels Poti der den 
entsprechenden Sollwert auf den RegelungsOPV gibt.

CR:
Spannungsteiler über Eingangsspannung mit verschiedenen Stufen. Die 
Studen sind nötig um über den gesammten Eingangsspannungsbereichden 
Strom sinnvoll einstellen zu können.

Rechenbeispiel:
Man will ab 10V den Maximalstrom von 10A fließen lassen können (also das 
Poti voll ausnutzen). Wenn jetzt 150V am Eingang liegen habe ich schon 
bei 1/10 des "Potiweges" die Sollwertspannung für 10A Strom. Da ich bei 
150V aber nur noch 0,66A ziehen darf (100W) bleibt effektiv noch viel 
weniger "potiweg" übrig. -> Abhilfe über mehrere Stufen/BEreiche.
-> Umständliche Umstöpselei/Bereichswahl.

CP:
Sollwertvorgabe als Leistung und es wird auch die Leistung mittels 
Analogmultiplizierer zurückgeführt. -> Andere Regelstrecke macht andere 
Regelparameter nötig die auch wieder umgestöpselt werden müssen.

Ich habe mir jetzt gedacht, dass ich die Ganzen Probleme umgehen kann, 
wenn ich einen µC zur Sollwerterzeugung  benutze.

Vorteile:
+ ich kann immer einen Stromsollwert vorgeben, da ich im CR Mode I=U/R 
und im CP Mode I=P/U rechnen kann.
+ Ich kann Werte vorgeben "Simulier mir 10 Ohm Last" und muss nicht am 
Poti drehen bis Bei 10V 1A fließt.
+ Ich kann ein gescheites Userinterface implementieren

Das ganze soll dasnn so laufen, das ich mittels ADC die Eingangsspannung 
messe, den Stromsollwert errechne und dann mittels DAC auf den 
Regelverstärker gebe.

Soweit die Theorie.

Klappt das so? Was ich mich frage..ist das "schnell" genug, dass mir 
z.B. bei  einem plötzlichen Eingangsspannungssprung der FET nicht 
abraucht, da noch ein zu hoher Stromsollwert vorgegeben ist?

Gruß
Daniel

von MaWin (Gast)


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bower schrieb:
> Ich habe mir jetzt gedacht, dass ich die Ganzen Probleme umgehen kann,
> wenn ich einen µC zur Sollwerterzeugung  benutze.

Klar, die Regelung wird dadurch nur langsamer, erheblich lnagsamer.

Die Frage ist, wozu man eine elektronische Last überhaupt braucht.

Also ich brauche sie, um das Regelverhalten von Schaltreglern zu messen, 
dabei wechselt die elektronische Last immer zwischen 2 Belastungen.

Für den Anwendungsfall sind schon OpAmps die MOSFETs steuern zu langsam, 
und man verwendet niederinduktive Widerstände die nur umgeschaltet 
werden.

Wenn da erst ein uC Soll und Istverte vergleichen, per PID Algorithmus 
in Gate-Spannungen umrechnen, die Gate-Spannung per PWM ausgeben soll, 
die gefiltert wird und dann per OpAmp an das Gate vom MOSFET geht, dann 
ist der Schaltregler schon im sleep mode.

von Purzel H. (hacky)


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Ja, was soll den getestet werden, eine DC Quelle mit DC Last oder einer 
AC Last ?
Eine DC Quelle mit einer DC Last zu messen ist nicht zu schwierig, denn 
man hat ja Zeit.
Wenn man aber eine AC Last haben will, reden wir von Regelbandbreite. 
Und man misst die Bandbreite der DC Quelle. Dann sollte der Regler ein 
Stueck schneller als die zu messende Bandbreite sein.

von bower (Gast)


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Okas kam falsch Rüber.
Die Regelung an sich soll nach wie vor analog sein.

Es sollen DC/DC Wandler vermessen werden. Pulslast ist geplant bis ca. 
1kHz und variablem Duty. Es soll lediglich der Sollwert durch den µC 
vorgegeben werden. Das das nicht mega schnell geht ist klar.
Die eingangsspannung muss gemessen, der Sollwert errechnet und das ganze 
noch mittel DAC auf den OPV gegeben werden. Der DAC den ich mal 
ausgesucht habe hat eine Setting Time von ca. 6us...keine irre Steilheit 
aber ausreichend denke ich.

von Andrew T. (marsufant)


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bower schrieb:
> Es sollen DC/DC Wandler vermessen werden. Pulslast ist geplant bis ca.
> 1kHz und variablem Duty. Es soll lediglich der Sollwert durch den µC
> vorgegeben werden. Das das nicht mega schnell geht ist klar.
> Die eingangsspannung muss gemessen, der Sollwert errechnet und das ganze
> noch mittel DAC auf den OPV gegeben werden. Der DAC den ich mal
> ausgesucht habe hat eine Setting Time von ca. 6us...keine irre Steilheit
> aber ausreichend denke ich.


6..10 us:

Es läuft dann sehr sicher auf umschaltbare non-iductive resistors 
hinaus, die Du via FET oder ähnlichem umschalten mußt.

von Purzel H. (hacky)


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Ich wuerd auch Widerstaende schalten. zB binaere Schritte :
1, 2.2, 4.7, 10, 22, 47, 100 Ohm. Und dann je 1 Fet alle Parallel ab 
einem Parallel Register, zB PortC, ansteuern.

von bower (Gast)


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Hm die Widerstandsumschalterei fällt leider raus, da die Bandbreite 
(Ausgangsspannung und Ausgangsleistung) der Wandler sehr groß ist. Da 
wären min 12 Widerstände von Nöten...

von bower (Gast)


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Bzw. wenn man den Sollwert schneller verändern will kann man ja auch 2 
DACs nehmen und die dann umschalten sobald die Ausgangsspannung voll da 
ist.

von MaWin (Gast)


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bower schrieb:
> Es sollen DC/DC Wandler vermessen werden.

Dann würde ich vorschlagen, den ganzen Kram zu vergessen, und R je nach 
Stromstärke des zu testenden Modells auzusuchen:

 +12V --+-------+      +---+--- Spannung für Last
        |       |      |   |
        R    +-----+   R   |    Widerstand je nach Last, induktionsfrei
        +----|     |   |   |
        R  +-|NE555|--|I   |    NMOSFET BUZ10 oder so
        +--+-|     |   |   |
        C    +-----+   |   R    Widerstand für Grundlast, induktionsfrei
        |       |      |   |
 GND  --+-------+------+---+--- GND

So ist man wenigstens sicher, daß die beobachten Einschwing- und 
Schmutzeffekte nichts mit der mangelhaften elektronischen Last zu tun 
haben.

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