Hallo und Frohe Ostern, ich brauche Hilfe zur Realisierung einer "stromgesteuerten Stromsenke" bzw einer elektronischen Last. Die elek. Last soll in Abhänigkeit der schwankenden Stromaufnahme einer gegebenen Schaltung gesteuert werden. Ziel ist es eine konstante Stromaufnahme der Schaltung zu realisieren. Die Last muss dabei in der Lage sein 3-4 Watt zu "verbrauchen". Wie könnte man dieses Problem angehen. Mfg C. Wiggum
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Anbei ein Prizipbild, mit dem ich sowas mal gelöst habe. Also erprobt - aber dennoch nur Shuntregler. Ich fürchte, was anderes gibt die Aufgabenstellung nicht her ...
http://eiskaltmacher.de/gallery/main.php?g2_view=core.DownloadItem&g2_itemId=10210&g2_serialNumber=3 so mache ich das, wohlgemerkt ist das spannungsgesteuert. wenn es stromgesteuert sein soll, schickst du statt einer steuerspannung den steuerstrom über einen passenden widerstand gegen masse. der opamp regelt den fet dann so, dass die spannung am shunt gleich der spannung über dem widerstand am steuerstrom ist. für 3-4w würde ich einen to220 auf nem niedlichen kühlkörper nehmen. für wechselströme lässt sich das auch erweitern
Du kannst auch was fertiges (Bausatz) von ELV nehmen. http://www.elv.de/output/controller.aspx?cid=74&detail=10&detail2=10263 Oder als Anregung kannst du dir auch einfach die Bauanleitung reinziehen. Da ist der Schaltplan gleich mit drin. http://www.elv-downloads.de/service/manuals/EL2010/EL2010_KM_G_040920.pdf Gruß, Magnetus
Danke für die Vorschläge. Die Variante mit dem OPV funktioniert gut. Leider noch nicht direkt so, wie ich es benötige. Noch mal zum Sachverhalt: Uin=20V -> Iin=100mA Uin=10V -> Iin=200mA d.h. mit sinkender Eingangsspannung steigt die Stromaufnahme der Schaltung. Die Stromaufnahme soll aber konstant gehalten werden Ich brauch also eigentlich eine stromgesteuerte Stromquelle (oder Stromspiegel), die invertierend wirkt. Wenn die Stromaufnahme der Schaltung sinkt, muss die Stromaufnahme der zusätzlichen Last steigen, sodass die gesamte Stromaufnahme in etwa konstant bleibt.
Vieles ist machbar. Was soll denn die Bandbreite der Schaltung sein ? Falls die Bandbreite tief genug ist, wuerde sich ein Controller anbieten, irgendwelche Charakteristiken zu rechnen
Die EL2010 sollte eigentlich genau für deine Vorstellungen genügen: http://dareal.info/test/last_2010.gif mal der Grundschaltplan ohne den firlefanz ... I = konstant Kannst du dann je nach bedarf Dimensionieren ... - größerer/kleinerer Shunt (je nach Strombereich) - Anpassung der OPV-Verstärkung (ne nach gewähltem Shunt) - Andere MOSFET(s) für evtl. mehr Leistung - Anpassung der Ansteuerung ... aber halt Vorsicht, sonst kann auch sowas passieren: http://dareal.info/test/last_1003.jpg ;)
@Ma (Gast) Was unterscheidet deine Variante von meiner (25.03.2008 19:59) - zumindest was das Prinzip angeht? Auch die von Erik D. funktioniert nach dem selben Prinzip. @ C.Wiggum (Gast) Unklar bleibt, warum du mit dem Ergebnis nicht zufrieden bist? Die vorgestellten Schaltungen erfüllen die bisher von dir genannten Kriterien. Mit dem Fühlwiderstand und der Referenzspannung (bzw. den Spannungsteilern R3 und R3 bei Ma) musst du die Stromaufnahme so einstellen, dass 200mA fließen - unabhängig davon, was deine nachfolgende Schaltung braucht. Erläutere mal, was die OP-Schaltungen liefern und was dir daran nicht gefällt. Nicht erwarten kannst du bei den Bedingungen >Uin=20V -> Iin=100mA >Uin=10V -> Iin=200mA, dass unabhängig von Uin immer nur 100 mA fließen ... :-)
@HildeK: Sorry, ist natürlich das gleiche in umgekehrter Polarität, ich hatte in Deiner Schaltung die Hälfte übersehen, zuviel Kaffee am Nachmittag vorher... Grüße
Hallo, die oben gezeigten Schaltungen verhalten sich schon so wie ihr es auch beschrieben habt. Ich denke ich habe meine Anforderung nicht klar dargelegt. Also was ich suche ist folgendes: Es ist ein Gesamtstrom Iges gegeben, der möglichst konstant bleiben soll. Dieser Strom setzt sich aus dem Strom Ilast und Izu zusammen. Ilast schwankt über mehrere 100mA. Izu soll diese Schwankungen ausgleichen sodass Iges unabh. von der Eingangsspannung konstant bleibt. Es kann z.B. sein, dass Ilast=100mA bei Ub=10V aber auch bei Ub=20V. Es gibt kein lineares Verhalten zwischen Ub und Ilast. Die Idee mit dem Shuntregler ist schon der richtige Ansatz denke ich.
C.Wiggum wrote: > Also was ich suche ist folgendes: > > Es ist ein Gesamtstrom Iges gegeben, der möglichst konstant bleiben > soll. Dieser Strom setzt sich aus dem Strom Ilast und Izu zusammen. > > Ilast schwankt über mehrere 100mA. Izu soll diese Schwankungen > ausgleichen sodass Iges unabh. von der Eingangsspannung konstant bleibt. > Es kann z.B. sein, dass Ilast=100mA bei Ub=10V aber auch bei Ub=20V. Es > gibt kein lineares Verhalten zwischen Ub und Ilast. > > > Die Idee mit dem Shuntregler ist schon der richtige Ansatz denke ich. Jau, der Shuntregler ist die richtige Wahl. Bei deinem Anwendungsfall müsstest du halt die vorhandene Schaltung parallel zu Drain und Source von T1 der oben erwähnten Schaltung (http://dareal.info/test/last_2010.gif) hängen. Gruß, Magnetus
hmm .. du willst also eine Schaltung mit konstandem Strom betreiben oder verstehe ich das falsch? Falls doch, dann so eine "elektronische Last" in reihe zum Verbraucher, die Last dann auf die gewünschte Stromstärke einstellen und dann versucht die Last den eigenen Innenwiderstand so zu regeln, dass immer 100 mA z.B. fließen ...
Ich verstehe es so, der Energiequelle soll einen konstanten Strom entnommen werden.
So wie ich ihn verstanden hab, soll die Summe des Stromes, welcher durch die bestehende Schaltung und die zusätzliche Last fließt, einen festen Betrag aufweisen. Sprich: I(Schaltung) + I(Shunt) = Konstant Gruß, Magnetus
Genau so wie masterof es schreibt! Die Gesamtschaltung soll nach außen hin immer die selbe Stromaufnahme haben. Die Stromaufnahme der "eigentlichen" Schaltung schwankt, sodass eine Last parellel geschaltet wird umd die Differenz in der Stromaufnahme auszugleichen.
Na dann einfach deine schaltung parallel zum Mosfet in der elektronischen last schalten ... Somit wird der gesamtstrom über dem Shunt gemessen und der Mosfet immer so gesteuert, dass der gleiche strom fließt.
mit welcher hier gezeigten Schaltung würde dass denn am besten funktionieren. Ein weiteres Problem dabei ist, dass ich den Strom nur High Side messen kann. Wie geh ich das an?
Bis auf das High-Side-Kriterium erfüllt die Schaltung von Autor: HildeK (Gast) Datum: 25.03.2008 19:59 doch genau deine Bedürfnisse. Oder sehe ich das falsch? Unabhängig von der Versorgungsspannung regelt der Verstärker doch immer einen konstanten Strom durch den Feedback-Widerstand. (Vorausgesetzt die Referenzspannung ist unabhängig von der Versorgungsspannung) Schöne Grüße, Alex
Hallo, ja genau die Schaltung würde am besten passen. Jetzt besteht das Problem der High Side Messung noch. Muss ich das mit ein em zweiten OPV machen oder geht das auch anders?
>Bis auf das High-Side-Kriterium erfüllt die Schaltung von >Autor: HildeK (Gast) >Datum: 25.03.2008 19:59 > >doch genau deine Bedürfnisse. Die High Side Variante wurde im Vorschlag von Autor: Ma (Gast) Datum: 11.04.2008 18:30 gezeigt. Notwendig ist ein OP, der bei der Versorgungsspannung messen kann und bis fast zu VCC aussteuern kann. Stichwort Rail-to-Rail. Alternativ die Versorgung des OP ca. 3V höher legen als die Spannung der Last. Also - es ist alles vorhanden, du musst es nur aufbauen ...
Hallo, Du kannst den Strom auch mit einem MAX4080/4081 messen. Ich versuche gerade so einen ähnliche Schaltung aufzubauen. Der EL2010 von ELV ist ganz nett, doch versuche ich eine Stromsenke aufzubauen die mir 100W verheizen kann. Das einzige was mich bei den Schaltungen bislang stört, ist das einstellen des gewünschten Stroms über ein Poti. Ich suche noch nach eine Lösung, um den FET mit einem µC zu Steuern. Hat heirfür jemand einen Denkanstoß?
Martin A. wrote: > Das einzige was mich bei den Schaltungen bislang stört, ist das > einstellen des gewünschten Stroms über ein Poti. Ich suche noch nach > eine Lösung, um den FET mit einem µC zu Steuern. > > Hat heirfür jemand einen Denkanstoß? Poti durch PWM mit Tiefpass ersetzen...? Gruß, Magnetus
bei mir habe ich das poti durch einen dac ersetzt. die strommessung erfolgt über einen stromsensor (csnp661 von honeywell).
HildeK wrote: > Alternativ die Versorgung des OP ca. 3V höher legen als die Spannung der > Last. 3V höher als die herabgesetzte Spannung (durch spannungsteiler) der Last. Beim EL2010 hat man als Vorgabe durch den Spannungsteiler z.B. eine Stromvorgabe die mit 0 - ~1V in den OPV geht. Diese kann direkt mit der über dem Shunt abfallenden Spannung verglichen werden. 10A bei 0,1 Ohm -> 1 Volt Spannungsfall. Die min. Ausgangsspannung des OPVs ist weniger wichtig, da die meisten FETs erst ab einigen Volt leitend werden. Hauptsache die obere Ausgangsspannung ist hoch genug um den FET ausreichend durchzusteuern.
Ich habe nun die Schaltung von Autor: Ma (Gast) Datum: 11.04.2008 18:30 aufgebaut. Leider noch ohne die erhoffte Funktion.Bei Ub=10V messe ich an OPV- 9,8V an OPV+ 9,7V und an OPVout 9,7V. Unabhängig der nachgeschalteten Last bleibt OPVout immer gleich und es flißet kein Strom über den PMOSFET. Wieso?
Welchen OPV hast du verwendet? An welche Versorgung hast du ihn angeschlossen? Poste mal die Schaltung mit Dimensionierung.
OPV ist der OP291. Wird direkt von der selben Versorgung versorgt, an der auch die Last hängt. Bei Ub=10V messe ich an OPV- -> 9,98V; OPV+ -> 9,77V; OPVout->9,93V Bauteilewerte bezogen auf den Stromlaufplan von "Autor: Ma (Gast) Datum: 11.04.2008 18:30": R1=1R R2=18k R3=470k R4=10k Last: RL=100R IL=100mA bei Ub=10V Irgendwo ist doch noch ein Denkfehler. Ube von Q1 wird nicht klein genug um den Transistor leitend werden zu lassen.
Keiner eine Idee? Ich trete auf der Stelle... In der Spice Simulation funktiniert die Schaltung auch so wie sie soll, in der Realität leider überhaupt nicht. Ich kann die Messwerte aus der Simulation auch in der aufgebauten Schaltung nachmessen, bis auf OPVout (Ua).
vielleicht Eingange vertauscht beim OPV? Oder Transistor im Ar......gen. (BE-Schluß?)
>OPV ist der OP291. Wird direkt von der selben Versorgung versorgt, an >der auch die Last hängt. Die Versorgungsspannung des OP muss vor R1 angeschlossen sein, also an der Z-Diode. Damit ist sichergestellt, dass die Eingänge des OP nicht außerhalb des Versorgungsbereichs betrieben werden. Ev. mal, zum Testen, VCC um 2-3V höher anlegen. Außerdem: wie soll der OPA versorgt werden, wenn er an der geschalteten Spannung hängt, für die er erst den Transistor öffnen soll? Henne-Ei-Problem? Mögliche andere Probleme, aber eher unwahrscheinlich: - Der Spannungsteiler aus R2 und R3 ist vielleicht etwas hochohmig. Teste mal mit Faktor 5 kleineren Werten. - Zur Offsetstromkompensation sollten +Eingang und -Eingang eigentlich etwa den gleichen Quellwiderstand sehen, allerdings hat dieser OP einen recht geringen Wert. - Siehe Beitrag von JensG
>Außerdem: wie soll der OPA versorgt werden, >wenn er an der geschalteten Spannung hängt, für die er erst den >Transistor öffnen soll? >Henne-Ei-Problem? Natürlich Quatsch! War wohl gedanklich beim Längsregler.
Wenn es nach der schaltung von Ma (Gast) ist dann sind die Eingänge vertauscht.
@Marco Schwan (masterof) >Wenn es nach der schaltung von Ma (Gast) ist dann sind die Eingänge >vertauscht. nöö, würde ich nicht sagen - scheinen richtig rum zu sein
Eingänge waren nicht vertauscht. Habe leider noch nicht weiter suchen können.
Kann das Problem auch an der VICR (common mode input voltage range) liegen? Die Eingangsspannungen des OPVs liegen ja sehr dicht an der Versorgungsspannung des selbigen.
kommt drauf an, was das Datenblatt dazu sagt. Sowas sollte dort ja angegeben sein (zumindest, wenn es im Gleichtakt nicht bis an die Versorgungsspannung gehen darf)
Dat steht im DB: ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS1 Supply Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 V Input Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . GND to VS 10 V Differential Input Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 V -> Inputvoltage dürfte das Problem sein, wenn Betriebspannung > 10V (wobei ich "GND to VS" nicht so richtig verstehe). Aber egal, wenn ich mir das "Simplified Schematic" anschaue, dann sind die Eingänge zumindest richtung +Ub nicht R2R, weil da PNP's hinterm Eingang sind. D.h., für diese Schaltung musste wohl einen anderen OPV suchen.
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