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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik OP für el. Last gesucht


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Autor: Harry (Gast)
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Hallo Leute,

wie mein Betreff schon verrät, bin ich auf der suche nach einem OP für 
eine elektronische Last.
Dieser OP sollte in der Lage sein, meine FETs direkt ohne zusätzliche 
"Endstufe" zu treiben. Als FETs habe ich Typen wie IRFP140N, IRFP250 
oder IRFP450 angedacht.

Bislang habe ich einen TL084 angedacht, welcher mit +/-12V versorgt 
werden sollte (also rund +/- 9-10V am Gate). Unsicher bin ich mir 
allerdings beim Strom, der dieser OP liefert. Im DB von TI steht 
diesbezüglich nichts (oder ich habe es nicht gefunden) und im DB von ST 
wird nur ein "Output short-circuit current" von min. 10mA bis max 60mA 
angegeben.

Ich habe den OP ausgesucht, da er fast überall zu bekommen ist und 
günstig obendrein ist - ich glaub ich habe auch noch welche in meiner 
Grabbelkiste.

Klar ist auch, das jeder FET einen eigenen treibenden OP bekommt!

Sollte ich einen anderen vor sehen? Wenn ja, welchen?

Gruß
Harry

Autor: Tob (Gast)
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Definitiv nach einem Rail-to-Rail OP Ausschau halten, der TL084 kann das 
in jedem Fall nicht.
Treibender Strom ist bei nachgeschalteten FET wohl kein Thema

Schau mal hier: 
https://sites.google.com/site/tsrprojekt/elektronikprojekte/elektronische-last
bzw. auf den verlinkten Seiten weiter unten in der Rubrik "Weblinks"

Autor: Harry (Gast)
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Warum denn einen R2R?

der Output Swing von 9-10V sollte meiner erfahrung nach reichen um den 
FET in einen leitenden Zustand zu bringen...

Autor: MaWin (Gast)
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Harry schrieb:
> Sollte ich einen anderen vor sehen?

Natürlich.

Welche für kapazitive Lasten, z.B. MC34071.

Nein, liegt nicht in deiner Grabbelkiste.

Liefert aber mehr Strom und braucht auch keine negative 
Versorgungsspannung, lohnt also.

Desweiteren : LM8261, LM8272, SM73301, ADN8831, LM6264 je nach weiteren 
Anforderungen.

Autor: Lurchi (Gast)
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Wenn die Regelung nicht besonders schnell sein muss, braucht der OP auch 
keinen hohen Ströme liefern. Der TL084 tut es im Prinzip. Ein single 
supply fähiger OP (R2R muss nicht sein) wie etwa LM324 oder TLC274 macht 
die Schaltung ggf. einfacher weil man dann ggf. ohne die negative 
Versorgung auskommen kann.

Die Gate Kapazität sieht der OP in der Regel nicht, weil ein Widerstand 
vor dem Gate ist. Entsprechend muss es auch keiner für hohe kapazitive 
Last sein, auch wenn das ggf. einen kleinen Vorteil bietet.

Die 2. Frage ist dann noch wie genau es werden soll.

Autor: Harry (Gast)
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Danke MaWin für die Auswahl!

Meine Wahl war wirklich der "Schublade" geschuldet und kein "Muss" - ich 
muss eh noch ein paar Sachen Ordern, da kann ich auch noch andere OPs 
bestellen.

Leider finde ich von denen z.B. keinen einzigen bei z.B. TME :(

Was ist denn von einer Konstellation wie der folgenden zu halten?
http://dareal.info/test/last_9000.gif Da wird ein PNP/NPN Push Pull vom 
OP getrieben, welche dann den FET befeuern. Würde das ggf. Sinn machen?

Auch die Negative Versorgung kann ich mir (wie Lurchi schon ansprach) 
doch eigentlich schenken. Mein Einsatzzweck ist u.A. das testen von 
DC-Netzteilen und ggf. mal ein Solarpanel belasten - also nichts mit 
sehr großem Dynamikumfang.

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Harry schrieb:

> Da wird ein PNP/NPN Push Pull vom
> OP getrieben, welche dann den FET befeuern.

Solche FET-Treiber braucht man, wenn man schnell schalten will.
Für kontunuirliche Ansteuerung machen sie keinen Sinn.

Autor: Harry (Gast)
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Okay, ich hab mir die Schaltung noch einmal genauer angesehen - die 
stammt von einem ELV Gerät mit dem Namen EL9000. Ich weiß, das von den 
Geräten häufig nicht all zu viel erwartet werden kann, dennoch versuche 
ich es mal...

Info Vorab:
Der OP wird mit +/-12V versorgt wie aus dem kompletten Schaltplan 
ersichtlich ist.

Jetzt meine Fragen dazu...
- Sollten T410 und T411 nicht auch ein Widerstand bekommen, der deren 
Basisstrom begrenzt?
- Ist R413 nicht etwas klein? Soll ja nicht digital umgeschaltet werden 
- bei einer analogen Ansteuerung steigt der Strom ja nicht sprunghaft 
sondern ist gemächlicht
- hier liegt Kollector von T411 auf GND - wäre an dieser Stelle nicht 
besser die -12V
- macht C412 überhaupt Sinn bzw. was macht der da?

Vielen Dank
Harry

Autor: MaWin (Gast)
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Harry schrieb:
> Was ist denn von einer Konstellation wie der folgenden zu halten?
> http://dareal.info/test/last_9000.gif Da wird ein PNP/NPN Push Pull vom
> OP getrieben, welche dann den FET befeuern. Würde das ggf. Sinn machen?

Nö, das ist die blöde und schwer stabil (siehe handvoll kleiner 
Kondensatoren und die Diode) zu bekommende Alternative, wenn man keinen 
OpAmp hat der grosse kapazitive Lasten treiben kann.

Es gibt aber noch dutzende weitere als bloss die von mir genannten. Such 
halt mal.

Autor: M. K. (sylaina)
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Welcher Strom soll denn maximal fließen? Oder anders gefragt: Warum 
solls denn ein FET sein und kein BJT? Das könnte das kapazitive 
Lastproblem etwas entspannen.

Autor: Harry (Gast)
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Michael K. schrieb:
> Welcher Strom soll denn maximal fließen? Oder anders gefragt: Warum
> solls denn ein FET sein und kein BJT? Das könnte das kapazitive
> Lastproblem etwas entspannen.

Da ich durchaus auch kleinere Spannungsquellen belasten möchte wie z.B. 
Akkus um Entladungskurven aufzuzeichnen.

MaWin schrieb:
> Nö, das ist die blöde und schwer stabil (siehe handvoll kleiner
> Kondensatoren und die Diode) zu bekommende Alternative, wenn man keinen
> OpAmp hat der grosse kapazitive Lasten treiben kann.

Okay danke, also halt ein typisches ELV Design ;-)

Autor: M. K. (sylaina)
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Harry schrieb:
> Da ich durchaus auch kleinere Spannungsquellen belasten möchte wie z.B.
> Akkus um Entladungskurven aufzuzeichnen.

Mach ich hin und wieder auch, ist mit nem z.B. TIP120 gar kein Ding ;)

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Harry schrieb:

>> Warum solls denn ein FET sein und kein BJT?

> Da ich durchaus auch kleinere Spannungsquellen belasten möchte wie z.B.
> Akkus um Entladungskurven aufzuzeichnen.

...und was hat das eine mit dem anderen zu tun? BJTs sind normalerweise
auch besser als FETs für den Analogbetrieb geeignet.

Autor: Lurchi (Gast)
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Wenn man keine hohen Anforderungen an eine schnelle Reaktion hat, kann 
man die einfache Schaltung mit genügend großem Widerstand vor dem Gate 
nutzen. Etwa so wie man sie hier:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle#Konstantstromquelle_mit_Operationsverst.C3.A4rker_und_Transistor
finden. Auch der LM358 ist da schon nicht so unpassend.

Ein besserer OP (z.B. LT1013) wäre ggf. für eine bessere Genauigkeit 
(drift, Offset) nötig/hilfreich, wenn man mit der selben Schaltung große 
und sehr kleine Strom einstellen will.

Einen OP für Kapazitive Last, oder die extra Treiberstufe braucht man 
eigentlich nur wenn es sehr schnell sein soll. Der Kondensator C412 in 
der Schaltung oben ist vermutlich gedacht um Schwingungen bei Induktiver 
Last zu unterdrücken. Bei der einfachen Schaltung mit genügend 
Widerstand vor dem Gate reicht dazu auch die Drain-Source Kapazität des 
MOSFETs weitgehend aus.

Autor: MaWin (Gast)
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Lurchi schrieb:
> mit genügend großem Widerstand vor dem Gate
> nutzen. Etwa so wie man sie hier:

Der Widerstand vor dem Gate ist nicht der Grund, warum die Schaltung 
funktioniert, sondern R1+C1.

Autor: Harry (Gast)
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Ich wollte FETs benutzen, da ich ja bei den BJTs eine Sättigungsspannung 
habe, die bei Darlingtons schon mal 2-3V beträgt, was ja durchaus mal 
mein Spannungslevel an der Quelle sein könnte und dann kommt ja noch der 
Drop über den Shunt dazu. Oder sehe ich das falsch / habe das falsch 
verstanden?

Hat vielleicht noch jemand eine Idee, wie ich eine 
Unterspannungsabschaltung am einfachsten realisieren könnte? Ich will 
Batterien/Akkus ja nicht tiefenentladen, sondern spätestens bei der 
Entladeschlusspannung auf hören.

Autor: Harry (Gast)
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Okay, villeicht habe ich eine Lösung gefunden, die ich gerne einmal 
vorstellen möchte. Ich weiß leider auch dieses mal nicht, ob diese 
praktikabel ist :-(

Eins vorab: Die Bauteile sind "nur so, weil Modelle da waren" gewählt 
und sind bei weitem noch nicht Fix!

Ich kann Strom vorgeben und minimale Spannung der Last. Also im 
gezeigtem max 10A bei minimal 2,5V an der Quelle. Das funktioniert 
auch... der Strom stellt sich so ein, das in etwa 2,5V an der Quelle 
noch anliegen.
Was jedoch nicht funktioniert ist, das ich (bei nichtgebrauch der 
Schwelle) diese einfach auf einen hohen Wert einstelle. So müsste ich 
vermutlich einen Schalter / Relai zuschalten wenn ich das 
Unterspannungsabschalten möchte.

Kann man das auch besser implementieren? Für das "zereißen" und 
korrigieren/verbessern/vorschlagen wäre ich dankbar!

Autor: Tany (Gast)
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Ist R7 und UF bei D1 nicht zu groß?

Autor: Harry (Gast)
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Die Flussspannung der Diode wird eigentlich ausgeregelt - der OP macht 
dann einfach weiter auf bis der Wert erreicht wird.

Bei dem Widerstand bin ich mir nicht sicher!

Autor: Tany (Gast)
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Harry schrieb:
> Was jedoch nicht funktioniert ist, das ich (bei nichtgebrauch der
> Schwelle) diese einfach auf einen hohen Wert einstelle. So müsste ich
> vermutlich einen Schalter / Relai zuschalten wenn ich das
> Unterspannungsabschalten möchte.

Dann wäre ein Komparator mit einstellbare Ein- Ausschaltspunke besser 
geeignet.
Meisten Komparator hat offenen Kollektorausgang, dann ist D1 
überflüssig.
Also LM393 für U2 statt LM358. Zusätzlich Widerstand (1...2k, bei Bedarf 
nachrechnen) zwischen + und Ausgang.
...wäre mein Vorschlag.

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