Elektronische Last Spannungsmodus in Hardware

Gast #6866963
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Hallo Forum,

ich plane eine Elektronische Last, die von einem uc gesteuert wird.
Für meine spezielle Anwendung benötige ich eigentlich nur den 
Konstant-Spannungs-Modus.
Alle Schaltung die ich im Netz gefunden habe, haben nur einen 
Konstant-Strom-Modus in Hardware(Regelkreis) und machen den 
Konstant-Spannung dann in Software über den uc.
Hat das einen technischen Grund warum das so gemacht wird?
Kenn jemand eine Schaltung für Konstant-Voltage in Hardware?
Gast #6866990
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Loaddar schrieb:
> Hat das einen technischen Grund warum das so gemacht wird

Na ja, wenn man nach 2 Kriterien geht, muss man sie verknüpfen, man 
landet bei der Maximum-Schaltung der Labornetzteile, die den Nachteil 
hat, ohne Ansteuerung hochzulaufen, sie soll also eine maximale Spannung 
und einen maximalen Strom erlauben, erlaubt aber mehr wenn z.B. die 
Versorgungsspannung der OpAmps noch nicht steht.

Daher ist es einfacher, wenn man nur auf 1 Wert regelt, bei dir der 
Strom.

ABER: so eine simulierte Spannungsregelung ist natürlich langsam. Schon 
die OpAmp Regelung in Hardware (bei dir der Strom) ist für viele 
Anwendungen zu langsam.

Daher habe ich mich davon verabschiedet, überhaupt elektronische Lasten 
einzusetzen, und nehme nur (ggf. per MOSFET dazugeschaltet) Widerstände 
als Last. Denn eine Regelung (z.B. der zu testende Schaltregler) 
schaukelt sich ggf. mit einem anderen Regler sonst auf, die ganze Chose 
kommt ins Schwingen, zumindest ist die Lastwechselreaktion nicht mehr 
zuzuordnen, welcher Regler denn für Überschwinger oder so verantwortlich 
wäre.

Die klassische spannungsregelnde elektronische Last sieht man im 
Datenblatt des TL431 als Power-Z-Diode, geht halt nicht unter 2.5V.
Gast #6867820
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Meine Quelle, die ich belasten möchte, ist sehr gutmütig (Solarmodul, 
natürliche Strom und Spannungsbegrenzung, wenig Kapazität).

Wichtig ist, dass ich einen schnellen Spannungs-Sweep machen kann.

Ich probiere dass jetzt einfach mal aus.
Gast #6868526
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Noch eine Frage zu den Mosfet für die Regelung.

Ich möchte obwohl ich die Spannung konstant halte verschiedene 
Strommessbereiche mit verschiedenen Shunts realisieren.

Macht es Sinn für die Regelung je Strommessbereich auch verschiedene 
Mosfets mit unterschiedlichen RDS-On zu verwenden?

Vorteil bei einem Mosfet, ich müßte die Gates nicht Multiplexen.

Vorteil von mehreren Mosfet, besseres Regelverhalten?
Angehängte Dateien:
Gast #6868531
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Loaddar schrieb:
> Vorteil bei einem Mosfet, ich müßte die Gates nicht Multiplexen.

Während du die Source-Widerstände umschaltest springt der 
Source-Anschluss auf die hohe Spannung der unbelasteten Quelle, was 
vielleicht deinen Strom-Mess-OpAmp stört.

Besser man verbindet den jeweils oberen  Anschluss der 3 Shunts über je 
10k mit dem OpAmp-Eimgamg (Mittelwertschaltung). Er muss dann zwar 3 mal 
mehr verstärken, aber die Spannung am OpAmp Eingang fällt dann während 
seinem Umschaltmoment auf 0.

Loaddar schrieb:
> Macht es Sinn für die Regelung je Strommessbereich auch verschiedene
> Mosfets mit unterschiedlichen RDS-On zu verwenden

Nein.
Gast #6868551
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MaWin schrieb:
> Loaddar schrieb:
>> Vorteil bei einem Mosfet, ich müßte die Gates nicht Multiplexen.
>
> Während du die Source-Widerstände umschaltest springt der
> Source-Anschluss auf die hohe Spannung der unbelasteten Quelle, was
> vielleicht deinen Strom-Mess-OpAmp stört.

Der hochohmigste Widerstand (R3) muss gar nicht geschaltet werden, die 
anderen entsprechend hochohmiger auslegen.

Wenn in der Schaltung eine Stromregelung vorgesehen wird, kann man evtl. 
auch deren Sollwertvorgabe umschalten und muss dann nicht im 
Leistungskreis rumfummeln.
Gast #6868563
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Peter D. schrieb:
> Man kann keine Schaltung entwickeln, ohne erstmal die maximalen V,
> A und
> W festzulegen.
> Erst danach kann man entscheiden, ob ein MOSFET reicht oder mehrere
> benötigt werden, Stichwort SOAR-Diagramm.

Es geht um das Regelverhalten, wenn ich mit einem 10A Mosfet einen Strom 
von 1mA regeln möchte, dann ist  denke ich das Regelverhalten nicht gut, 
weil kleine Änderungen am Gate große Änderungen am RDS-ON verursachen.
Die Frage war, ob für einen kleinen Strommessbereich ein "schlechter" 
Mosfet besser ist.
Gast #6868568
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ArnoR schrieb:
> MaWin schrieb:
>> Loaddar schrieb:
>>> Vorteil bei einem Mosfet, ich müßte die Gates nicht Multiplexen.
>>
>> Während du die Source-Widerstände umschaltest springt der
>> Source-Anschluss auf die hohe Spannung der unbelasteten Quelle, was
>> vielleicht deinen Strom-Mess-OpAmp stört.
>
> Der hochohmigste Widerstand (R3) muss gar nicht geschaltet werden, die
> anderen entsprechend hochohmiger auslegen.
>
> Wenn in der Schaltung eine Stromregelung vorgesehen wird, kann man evtl.
> auch deren Sollwertvorgabe umschalten und muss dann nicht im
> Leistungskreis rumfummeln.

Strom soll nicht geregelt aber gemessen werden, deswegen die 
verschiedenen Shunts.

Mit R3 stimmt, das ganze muss eh kalibriert werden, deswegen müssen die 
Widerstände nicht exakt sein.
Gast #6868574
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>
> Loaddar schrieb:
>> Macht es Sinn für die Regelung je Strommessbereich auch verschiedene
>> Mosfets mit unterschiedlichen RDS-On zu verwenden
>
> Nein.

Die Widerstände möchte ich per Mosfet schalten, die Schalter waren nur 
symbolisch.
Da ich also dann sowieso einen Mosfet pro Shunt habe, kann ich den ja 
auch für die Regelung verwenden?
#6868606
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Loaddar schrieb:
> Es geht um das Regelverhalten, wenn ich mit einem 10A Mosfet einen Strom
> von 1mA regeln möchte,

Loaddar schrieb:
> Strom soll nicht geregelt aber gemessen werden, deswegen die
> verschiedenen Shunts.

Du solltest dir erst mal klarwerden was du wirklich machen möchtest.
Als 2. Schritt versuche das so zu formulieren dass es jemand versteht 
der nicht in deinem Kopf sitzt.
Gast #6868641
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> Du solltest dir erst mal klarwerden was du wirklich machen möchtest.
> Als 2. Schritt versuche das so zu formulieren dass es jemand versteht
> der nicht in deinem Kopf sitzt.

Kurze Zusammenfassung: Ziel ist eine elektronische Last für den 
Konstantspannungsmodus, die Regelung soll in Hardware sein über OPV, 
Mosfet und Shunt.
Der Strom soll nicht geregelt aber auch gemessen werden über oben 
genannten Shunt.
Es soll mehrere Strommessbereiche geben, deswegen werden verschiedene 
schaltbar Shunts zum Einsatz kommen. Die Frage war, ob man pro 
Strommessbereich auch einen Mosfet für die Regelung einsetzt oder ob man 
die Shunts nur schaltet, und einen gemeinsamen Mosfet für die Regelung 
einsetzt.
#6868674
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Loaddar schrieb:
> die Regelung soll in Hardware sein über OPV,
> Mosfet und Shunt.

Loaddar schrieb:
> Der Strom soll nicht geregelt aber auch gemessen werden über oben
> genannten Shunt.

Noch mal. Der Strom soll geregelt werden, und ein Satz später der Strom 
soll NICHT geregelt werden.
Vieleicht liegt es ja an mir, aber ich verstehe zumindest nicht was du 
möchtest.

Meine Vermutung: Du möchtest eine elektronische Last, die den Strom so 
ausregelt das eine definierte Spannung am Eingang (Sollwert) gehalten 
wird.

Also brauchst du eine Stromregelung.

Sowas macht man gerne mit normalen bipolaren Transistoren. Die kann man 
auch gut bei Bedarf parallel schalten und mit Emitterwiderständen 
symmetrieren.
Gast #6868731
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> Noch mal. Der Strom soll geregelt werden, und ein Satz später der Strom
> soll NICHT geregelt werden.
> Vieleicht liegt es ja an mir, aber ich verstehe zumindest nicht was du
> möchtest.

Nein, die Eingangsspannung der Last soll geregelt werden, der Strom 
gemessen.
Im Anhang noch mal ein Prinzip-Bild, ich habe den Shunt zur Strommessung 
eingezeichnet.
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Gast #6868765
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Loaddar schrieb:
> Im Anhang noch mal ein Prinzip-Bild

Die Schaltung ist zwar statisch prinzipiell richtig, wird aber sicher 
Stabilitätsprobleme machen. Der Mosfet arbeitet in Sourceschaltung mit 
hoher Spannungsverstärkung, die die Schleifenverstärkung um den Faktor 
vergrößert, was in der Frequenzgangkorrektur des OPV nicht vorgesehen 
ist. Außerdem kommt durch den Mosfet ein relevanter Pol im Frequenzgang 
dazu.
Gast #6868828
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ArnoR schrieb:
> Loaddar schrieb:
>> Im Anhang noch mal ein Prinzip-Bild
>
> Die Schaltung ist zwar statisch prinzipiell richtig, wird aber sicher
> Stabilitätsprobleme machen. Der Mosfet arbeitet in Sourceschaltung mit
> hoher Spannungsverstärkung, die die Schleifenverstärkung um den Faktor
> vergrößert, was in der Frequenzgangkorrektur des OPV nicht vorgesehen
> ist. Außerdem kommt durch den Mosfet ein relevanter Pol im Frequenzgang
> dazu.

Deswegen war die Idee, bei wenig Strom einen Mosfet mit hohem RDS-ON zu 
nehmen, damit die Spannungsverstärkung nicht so hoch ist.
Die Leistung wird eh über dem Mosfet verheizt, muss man also keinen 
guten nehmen. Vgs muss auch nicht klein sein.
Gast #6868852
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Loaddar schrieb:
> Deswegen war die Idee, bei wenig Strom einen Mosfet mit hohem RDS-ON zu
> nehmen, damit die Spannungsverstärkung nicht so hoch ist.

Die Spannungsverstärkung wird nicht vom Rdson bestimmt, sondern von der 
Steilheit und dem differentiellen Widerstand am Drain.
Gast #6869009
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Loaddar schrieb:
> Bipolar klingt erst mal ganz gut

Warum?

> die Empfindlichkeit kann man dann über den Basiswiderstand einstellen.

K.A. was du mit Empfindlichkeit meinst, aber du bist sicher auf dem 
Holzweg.

Loaddar schrieb:
> Wie soll ich mir die Elektronische LAST in Emitter-Schaltung vorstellen?

Genau so wie die mit dem Mosfet oben, nur den Mosfet gegen einen Bipo 
tauschen. Allerdings hat Udo von einem Emitterfolger gesprochen, das ist 
was anderes.
#6869115
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Ich verstehe jetzt nicht ganz, was das Ganze soll! Nehmen wir ein 
einfaches (aber nicht zu schlechtes...)Labornetzteil. Das kann maximal 
einen Strom Xi. Innerhalb dieses Bereichs, hält es die Spannung 
konstant. Da kann der TO alle seine Lastwiderstände dranhängen. "In 
simpel" macht das nun auch jeder Spannungsregler...natürlich mit "seinen 
zulässigen" Ausgangsströmen...wo ist das Problem??
Gruß Rainer
Gast #6869207
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ArnoR schrieb:
> Loaddar schrieb:
>> Bipolar klingt erst mal ganz gut
>
> Warum?
>
>> die Empfindlichkeit kann man dann über den Basiswiderstand einstellen.
>
> K.A. was du mit Empfindlichkeit meinst, aber du bist sicher auf dem
> Holzweg.

Mi Empfindlichkeit meine ich kleine Spannungsänderung am Ausgang des 
OPV,
große Änderung des Widerstandes des Mosfet -> dadurch Neigung zum 
Schwingen.

Beim Bipolar Transistor kann ich über einen großen Basiswiderstand den 
Basisstrom reduzieren und damit auch die Verstärkung von Ue zu Ua.

>
> Loaddar schrieb:
>> Wie soll ich mir die Elektronische LAST in Emitter-Schaltung vorstellen?
>
> Genau so wie die mit dem Mosfet oben, nur den Mosfet gegen einen Bipo
> tauschen. Allerdings hat Udo von einem Emitterfolger gesprochen, das ist
> was anderes.

Mosfet gegen Bipolar austauschen habe ich verstanden, den Emitterfolger 
nicht.
Gast #6869576
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Björn W. schrieb:
> Loaddar schrieb:
>
>> Ein Solarmodul an einer Elektronischen Last, die im
>> Konstant-Spannungs-Modus arbeitet. Einfacher kann ich es leider nicht
>> erklären.
>
> 
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tl431.pdf?ts=1636094340338&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F
>
> Figure 31.

Danke für den Tipp, du hast recht, im Prinzip ist es ein Shuntregler.

Der Tl431 kommt leider nicht unter 2,5V aber ich kann mir dort einiges 
abschauen.
Gast #6869602
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Loaddar schrieb:
> Danke für den Tipp, du hast recht, im Prinzip ist es ein Shuntregler.

Den Tipp hatte MaWin oben schon gegeben.

> Der Tl431 kommt leider nicht unter 2,5V aber ich kann mir dort einiges
> abschauen.

Ja, z.B. was dynamische Stabilität bedeutet und daß man den TL431 besser 
nicht für sowas nimmt, der ist doch notorisch instabil, siehe Anhang.

Die Simu verwendet das verschlüsselte TI-Modell, das auch das 
Transientverhalten gut abbildet. Der Strom (grün, ganz unten) ist 
1A+-0,1A, da flippt die Schaltung völlig aus. Auch Kapazitäten an Ref 
oder Kathode verschlimmbessern das Verhalten nur.
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Gast #6869694
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ArnoR schrieb:
> ArnoR schrieb:
>> daß man den TL431 besser
>> nicht für sowas nimmt, der ist doch notorisch instabil
>
> Viel besser ist z.B. ein langsamer OPV wie der LM358.

Das sieht schon mal vielversprechend aus.
Wenn ich es richtig sehe unterscheidet sich deine Schaltung von meiner 
nur durch den OPV. Welcher Vorteil hat dieser, außer das das 
Eingangssignal nicht den Basisstrom liefern muss?
Gast #6869736
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ArnoR schrieb:
> Loaddar schrieb:
>> den OPV. Welcher Vorteil hat dieser, außer das das
>> Eingangssignal nicht den Basisstrom liefern muss?
>
> Die Ausgangsspannung lässt sich präzise einstellen, nur mit dem
> Transistor allein geht das nicht vernünftig.

Ok verstehe, weil der Spannungsabfall über BE nicht genau definiert ist.
Eventuell kann ich damit leben, weil ich die Spannung mit einer 
ADC-Karte zurück lese und das in der Software kompensieren kann. Danke 
soweit erst einmal.
Gast #6870272
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Björn W. schrieb:
> ArnoR schrieb:
>> der ist doch notorisch instabil, siehe Anhang.
>
> Da hatte ich bisher noch keine Probleme mit...

Glück gehabt. Das Ding ist so kritisch, daß der Hersteller extra ein 
Diagramm zu der Problematik ins Datenblatt gesetzt hat, siehe Anhang. 
Und der stabile Bereich bedeutet nicht vollkommene Ruhe und gutes 
Verhalten, sondern nur, daß der nicht von selbst schwingt. Überschwingen 
und Einstellzeit können dabei beliebig groß sein. Und das alles gilt 
auch nur dann, wenn der ganz allein ist, ohne einen zusätzlichen 
Transistor in der Regelschleife ...
Angehängte Dateien:
#6870330
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ArnoR schrieb:
> Glück gehabt. Das Ding ist so kritisch, daß der Hersteller extra ein
> Diagramm zu der Problematik ins Datenblatt gesetzt hat, siehe Anhang.

Mein Glück ist eher das ich die Dinger immer ohne Lastkapazität 
betreibe.
Was ich nicht ganz verstehe ist das der TL431 in deiner Simu heftig am 
schwingen ist.
Ich benutze z.B. auch das Model von TI und hier ist es in der 
Konfiguration Power-Z-Diode stabil.  In der Realität war es das bisher 
auch.
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Gast #6870338
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Björn W. schrieb:
> Ich benutze z.B. auch das Model von TI

Es gibt mehrere Modelle, ich hatte extra geschrieben welches ich 
benutzte. Mit dem einfachen statischen bin ich auch schon mal voll auf 
die Fresse geflogen, weil da überhaupt kein dynamisches Verhalten 
berücksichtigt wird.. Und der zusätzliche Transistor gibt dem Ding den 
Rest.
Gast #6870854
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Naja, langsame SW-Regelung ist "relativ"...
Was heute mit richtiger HW+SW möglich ist, siehe Bild:)

Das ist eine SW-Last, bipolarer NPN in Darlington-Schaltung, Teensy 3.5 
MCU, externer 12 Bit ADC.
Last ist ein 2s RC-Lipo.
Gemessener Lastsprung von 0 - 14A in CC Mode.

Grosser Vorteil, alle Modi (CC/CR/CV/CP) sind gleich schnell, ist ja nur 
eine Zeile Code mehr:)
Angehängte Dateien:
Gast #6872707
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Franz schrieb:
> Naja, langsame SW-Regelung ist "relativ"...
> Was heute mit richtiger HW+SW möglich ist, siehe Bild:)
>
> Das ist eine SW-Last, bipolarer NPN in Darlington-Schaltung, Teensy 3.5
> MCU, externer 12 Bit ADC.
> Last ist ein 2s RC-Lipo.
> Gemessener Lastsprung von 0 - 14A in CC Mode.
>
> Grosser Vorteil, alle Modi (CC/CR/CV/CP) sind gleich schnell, ist ja nur
> eine Zeile Code mehr:)

Interessant, es gibt keine Regelung in Hardware alles in der Firmware?
Wie sieht die Ansteuerung über für den NPN aus, ein DA-Wandler?
Gast #6872902
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Ja, über den integrierten DAC im Teensy 3.5.
Wird alles über SW PID Regelung gemacht, läuft erstaunlich stabil.
Bin grad an einem neuen Prototyp, mit 16 Bit ADC + DAC und MOSFET.
Sieht schon mal gut aus.
Ist ein bisschen schwieriger, das MOSFET eher zum schwingen neigt.
Gast #6872917
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Franz schrieb:
> Ja, über den integrierten DAC im Teensy 3.5.
> Wird alles über SW PID Regelung gemacht, läuft erstaunlich stabil.
> Bin grad an einem neuen Prototyp, mit 16 Bit ADC + DAC und MOSFET.
> Sieht schon mal gut aus.
> Ist ein bisschen schwieriger, das MOSFET eher zum schwingen neigt.

Warum die externen ADC und DAC, sind die internen vom Teensy nicht 
schnell genug?
Gast #6873513
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ADC mit einem MCU ist eher suboptimal, rauscht zu viel. DAC beim Teensy 
ist eigentlich sehr gut, aber ich will eine höhere Auflösung als 12 Bit.
Deshalb 16 Bit ADC + DAC extern.
Mal schauen was dabei raus kommt:)
Gast #6873855
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Helge schrieb:
> Also bei einer mit DAC einstellbaren Spannung soll der Strom
> ermittelt
> werden? Welcher Spannungsbereich?

Aktuell Spannung 0-10V, Strom maximal 2A. Strommessung sollte aber 
mehrere Messbereiche haben, damit auch Module mit wenig 
Strom/Einstrahlung gemessen werden können.
Gast #6874733
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Loaddar schrieb:
> Aktuell Spannung 0-10V, Strom maximal 2A. Strommessung sollte aber
> mehrere Messbereiche haben, damit auch Module mit wenig
> Strom/Einstrahlung gemessen werden können.

Es würde auch ein anständiger D/A-Wandler genügen, man muß nichts 
umschalten.

Meinen Akkutester habe ich für 0,5..15 Volt und 10..1500 mA ausgelegt. 
Als Last habe ich zwei Festwiderstände 22 und 30 Ohm, die per LL-Fet 
IRLZ44N zugeschaltet werden - wann, errechnet der Arduino. Den Rest 
übernimmt ein IRF540, den ich über einen D/A-Wandler MCP4725 variabel 
steuere.

Strom und Spannung misst ein INA219 mit guter Genauigkeit.

Du musst Dir Gedanken machen, wie schnell die Regelung sein soll, bei 
einem Akku interessieren mich 15s Einschwingzeit beim Start nicht. Und 
Du musst dafür sorgen, dass die Regelschleife keinesfalls durch andere 
Aktionen blockiert wird und einen Notausstieg hat.
Beitrag #6874889 wurde von einem Moderator gelöscht.
Gast #6875153
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Manfred schrieb:
> Loaddar schrieb:
>> Aktuell Spannung 0-10V, Strom maximal 2A. Strommessung sollte aber
>> mehrere Messbereiche haben, damit auch Module mit wenig
>> Strom/Einstrahlung gemessen werden können.
>
> Es würde auch ein anständiger D/A-Wandler genügen, man muß nichts
> umschalten.

Die Umschaltung der Messbereiche ist kein so großes Problem, pro 
Messbereich sind das ein Mosfet und ein R. In meinem Falle ist das 
sowieso unkritisch weil der Strom nicht in die Regelschleife eingeht.

> Meinen Akkutester habe ich für 0,5..15 Volt und 10..1500 mA ausgelegt.
> Als Last habe ich zwei Festwiderstände 22 und 30 Ohm, die per LL-Fet
> IRLZ44N zugeschaltet werden - wann, errechnet der Arduino. Den Rest
> übernimmt ein IRF540, den ich über einen D/A-Wandler MCP4725 variabel
> steuere.
>
> Strom und Spannung misst ein INA219 mit guter Genauigkeit.

Regelung also in Software.
>
> Du musst Dir Gedanken machen, wie schnell die Regelung sein soll, bei
> einem Akku interessieren mich 15s Einschwingzeit beim Start nicht. Und
> Du musst dafür sorgen, dass die Regelschleife keinesfalls durch andere
> Aktionen blockiert wird und einen Notausstieg hat.

Einen Akku Entladen ist auch eher eine statische Geschichte, da sich die 
Akkuspannung nur langsam ändert, da reicht im Prinzip ein sehr langsamer 
Regler.
In meinem Falle benötige ich eine schnellere Regelung, deswegen möchte 
ich sie in Hardware realisieren.
Gast #6876378
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Helge schrieb:
> Die Messwiderstände würde ich so umschalten. Oberer Teil
> Spannungsfolger. Bauteile nur als beispiel. OPV muß rail-to-rail sein.

Umschaltung der Messwiderstände habe ich wie im Anhang geplant, deine 
Version wird auch funktionieren, ich glaube keine Version hat vor oder 
Nachteile.

Als Leistungstransistor würde ich aber immer noch beim pnp anstatt p-Fet 
bleiben, weil bei allen Simulationen die Fet-Variante zum Schwingen 
geneigt hat.

Ansonsten will es es genauso wie in deinem Schaltplan machen.
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Gast #6877205
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Loaddar schrieb:
> Als Leistungstransistor würde ich aber immer noch beim pnp anstatt p-Fet
> bleiben, weil bei allen Simulationen die Fet-Variante zum Schwingen
> geneigt hat.
>
> Ansonsten will es es genauso wie in deinem Schaltplan machen.

Du schreibst pnp und lieferst einen Plan mit N-FETs*), weißt Du 
eigentlich, was Du willst?

Weshalb ein FET im Schaltbetrieb schwingen soll, bräuchte ich auch mal 
erklärt.

Sei mir bitte nicht böse: Je länger ich diesen Thread beobachte, kommt 
mir das zunehmend verworrener rüber.

*) 2N7002 mit I(DS)115mA und RDSon um 2 Ohm sind optimal, um zügig den 
magischen Rauch zu entlassen.
Gast #6877300
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Manfred schrieb:
> Loaddar schrieb:
>> Als Leistungstransistor würde ich aber immer noch beim pnp anstatt p-Fet
>> bleiben, weil bei allen Simulationen die Fet-Variante zum Schwingen
>> geneigt hat.
>>
>> Ansonsten will es es genauso wie in deinem Schaltplan machen.
>
> Du schreibst pnp und lieferst einen Plan mit N-FETs*), weißt Du
> eigentlich, was Du willst?

Die N-Fets sind nur da um die Strommessbereiche umzuschalten, die 
komplette Regelung fehlt in dem Bild, was dem aufmerksamen Beobachter 
bestimmt nicht entgangen ist.
>
> Weshalb ein FET im Schaltbetrieb schwingen soll, bräuchte ich auch mal
> erklärt.

Ein Fet ist spannungsgesteuert, d.h. kleine Änderungen am Gate 
verursachen große Änderungen an der Source-Drain-Strecke , d.h. der 
Regel-OPV arbeitet am Ausgang in einem sehr schmalen Spannungsbereich. 
Ein bipolarer Transistor ist mehr oder weniger ein Stromverstärker, wenn 
ich den Basiswiderstand gut dimensioniere kann ich den ganzen 
Ausgangsbereich des Regel-OPV benutzen. Vielleicht schaffe ich es dazu 
mal eine Simulation zu machen.

>
> Sei mir bitte nicht böse: Je länger ich diesen Thread beobachte, kommt
> mir das zunehmend verworrener rüber.

Ich bin nicht böse.
>
> *) 2N7002 mit I(DS)115mA und RDSon um 2 Ohm sind optimal, um zügig den
> magischen Rauch zu entlassen.

Ging nur um das Schaltbild, für den 2A und 200mA werde ich andere 
Mosfets verwenden.
Gast #6877446
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> Ja, über den integrierten DAC im Teensy 3.5.
> Wird alles über SW PID Regelung gemacht, läuft erstaunlich stabil.

Naja, das sind solche Saetze die ich eigentlich bei einem Labornetzteil
nicht lesen will. Man will keine Schaltung die ueberraschenderweise 
soweit
man das beobachtet hat oft stabil ist. Man will eine die es immer ist. 
Und sowas laesst sich halt bei einem analogen Regler einfacher 
verifizieren. Bedenke hier ist der Ort wo sich Leute schon aufregen wenn 
ihr billiges 100Euro NEtzteil einen 1V ueberschwinger fuer 1ms 
produziert. Wer weiss was so ein digital geregeltes Netzteil alles 
dreimal am Tag macht? Wir alle kennen ja genug Geraete die Softwarebugs 
haben oder? .-)

Olaf
Gast #6877640
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Manfred schrieb:
>
> Weshalb ein FET im Schaltbetrieb schwingen soll, bräuchte ich auch mal
> erklärt.

Im Anhang eine Simulation, wie sich ein n-Fet im Vergleich zum NPN 
verhält.
V1 soll der Ausgang vom Regel-OPV sein.
Bei NPN kann der OPV fast seinen kompletten Ausgangsbereich nutzen, beim 
n-Fet spielt sich alles bei ca. 1V Ausgangsspannung ab.

Beim Emitterfolger ist das etwas anders, da gebe ich dir Recht.
Angehängte Dateien:
Gast #6878260
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Loaddar schrieb:
> Manfred schrieb:
>> Weshalb ein FET im Schaltbetrieb schwingen soll, bräuchte ich auch mal
>> erklärt.

In dem von Dir gezeigten Schaltplan war keine Regelung zu erkennen, 
lediglich drei FETs mit je einem Widerstand.

Jetzt kommst Du mit einer Regelung um die Ecke, na ja, wäre nett, wenn 
die gezeigten Schaltbilder mit der Frage überein passen.

> Im Anhang eine Simulation, wie sich ein n-Fet im Vergleich zum NPN
> verhält.
> V1 soll der Ausgang vom Regel-OPV sein.
> Bei NPN kann der OPV fast seinen kompletten Ausgangsbereich nutzen, beim
> n-Fet spielt sich alles bei ca. 1V Ausgangsspannung ab.

Wenn man optimal ungeeignete Bauelemente verwendet, muss das so sein. 
Der AO6408 hat interessante Daten, wenn man bei niedriger Steuerspannung 
schalten will. Für eine analoge Anwendung schaut man eher nach einen Typ 
mit geringer Steilheit.

Was schrieb ich da, wieso habe ich keinen IRLZxx vwerwendet:
Manfred schrieb:
> Den Rest
> übernimmt ein IRF540, den ich über einen D/A-Wandler MCP4725 variabel
> steuere.

Die IRF540 hatte ich eher zufällig im Bestand und mal einen gemessen, 
der lässt sich realistisch regeln. Die Dinger haben in dem Bereich eine 
erhebliche Streuung, sind aber tendeziell ähnlich.

Beitrag "Re: Stromsenke FET vs. bipolar Transistor"

Vielleicht hat jemand aus dem Forum eine Tipp zu einem noch flacheren 
Typ?
Angehängte Dateien:
Gast #6878273
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Manfred schrieb:
> In dem von Dir gezeigten Schaltplan war keine Regelung zu erkennen,
> lediglich drei FETs mit je einem Widerstand.
>
> Jetzt kommst Du mit einer Regelung um die Ecke, na ja, wäre nett, wenn
> die gezeigten Schaltbilder mit der Frage überein passen.

Die Regelung ist weiter oben zu sehen, die 3 Fets waren lediglich die 
Umschaltung der Strommessbereiche und eine Antwort auf den Beitrag von 
Helge.
>
>> Im Anhang eine Simulation, wie sich ein n-Fet im Vergleich zum NPN
>> verhält.
>> V1 soll der Ausgang vom Regel-OPV sein.
>> Bei NPN kann der OPV fast seinen kompletten Ausgangsbereich nutzen, beim
>> n-Fet spielt sich alles bei ca. 1V Ausgangsspannung ab.
>
> Wenn man optimal ungeeignete Bauelemente verwendet, muss das so sein.
> Der AO6408 hat interessante Daten, wenn man bei niedriger Steuerspannung
> schalten will. Für eine analoge Anwendung schaut man eher nach einen Typ
> mit geringer Steilheit.
Auch ein anderer Fet wird sich nicht grundsätzlich anders verhalten, das 
Prinzip ist das gleiche. Ein bipolarer Transistor wird sich in 
Basis-Schaltung immer gutmütiger verhalten.
Gast #6878645
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Naja, und wo hat es heute keine MCUs drin? Was passiert wohl wenn dort 
dieser abstürzt? Und was passiert bei den anderen Milliarden von Geräten 
die mit MCUs betrieben werden? Und wenn eine gescheite MCU auch gescheit 
programmiert ist, stürzt da genau gar nix ab...

Es gibt ja auch professionelle Lasten die CV/CP/CR mit Software-Regelung 
anbieten, aber die sind mehrere Grössenordnungen langsamer als meine 
Lösung.

Und ja, wir sind im Jahr 2021 angekommen, da könnte man ja auch mal 
vorwärts denken und nicht immer einen auf "früher war alles besser" 
machen...

Aber egal, das ist halt typisch europäisch-Ing. denken, ja nix ändern 
hat auch vorher schon 20 Jahre so funktioniert:)

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