Funderingar kring ett konstlastbygge

[AndersG]

Jo, Jim Williams,frid över hans minne, var en smart kille.

[Magnus_K]

Läst vidare lite för jag fastnade verkligen för det jag skrev ovan.

Har jag missförstått något eller är inte en väldigt fin lösning att istället för använda en 1 Ohm resistor (eller liknande för att underlätta matten) så väljer man en låg-ohm:are, typ 0,01 eller 0,001 och så en "instrumentation amplifier" (vet inte det svenska ordet efter alla dessa engelska sidor) för att förstärka spänningsfallet över resistorn?

En eventuell (faktiskt) toleransdiff i resistor kan ju sedan trimma förstärkaren genom en trimpot eller t.o.m en PWM signal genom ett RC-filter om man tycker det.
Går man även på denna lösning så känns det som om man även kan kompensera förstärkningen i förstärkaren baserat på temperaturen på resistorn?

Kanske helt ute och seglar...

EDIT: Idén med detta är alltså att flytta effektförlusten från resitorn till FET:en. Därmed kan resistorn vara monterad på ett mer "neutralt" ställe på kortet och man kan kanske välja en keramisk för att vara mer värmetolerant.
Nej jag vet inte, det finns ju som sagt resistorer som monteras på fläns också...

[rikkitikkitavi]

Det är som du beskriver, man kan välja en resistor med lägre temperaturkoefficient. Ev tolerans går att trimma bort m förstärkningen. Lågohmiga har ofta 5-10% tolerans, även om det finns precisionsvarianter är de dyra. En fördel till är att konstlastens spänningsområde blir större då du kan dra full ström vid lägre spänning ju lägre resistans.

[Magnus_K]

>En fördel till är att konstlastens spänningsområde blir större då du kan dra full ström vid lägre spänning ju lägre resistans.

Hmm... Klurat en stund nu men förstår inte vad du menar. Har du lust att förklara hur det hänger ihop?

EDIT: Får gärna bara ge mig en spark i rätt riktning så ska jag klura mer.

[Borre]

Motståndets spänningsfall bestämmer ju hur låg spänning konstlasten kan dra en viss ström vid. Har du 1ohm har du ett spänningsfall på 1V redan vid 1A, så då blir lägsta spänning lasten kan dra 1A vid såklart 1V. Vid 3A minst 3V osv.
Har du ett mycket lägre motstånd, låt säga 0.1ohm, så klarar lasten 1A vid bara 100mV. Även RDSon för mosfeten har en viss inverkan, men det är sällan ett problem.

Jag har valt 0.15ohm just för att jag har en hög av dessa och för att det var en bra kompromiss mellan lågt spänningsfall, och lägre effektutveckling, men ändå tillräckligt hög spänning för att det ska vara lätt att mäta den. Det tillsammans med en ADC som har programmerar förstärkning på 1x, 2x, 4x och 8x gör det möjligt att mäta över ett brett område med hög upplösning.

[Magnus_K]

Ja just det! Så blir det ja! Tack för det Borre.

Jo det är dimensioneringen av resistorn jag klurat på en hel del.
Det jag har hemma är en bunt keramiska 0,01 Ohm's 5W resistorer och en AD623ANZ eller så tänkte jag prova med någon redan färdig "shunt monitor".

Det jag misstänker är att det blir svårare med designen ju mindre motstånd det blir, och design kan jag inget om.

[Magnus_K]

Så. Nu har jag gjort min första eländiga draft. Har egentligen inte en aning om vad jag håller på med men något sånt här borde väl kunna fungera?
Har fortfarande lite frågetecken att reda ut som ni ser...

DSC_2458.jpg

[AndersG]

Annars kan jag tipsa att flera HP Systems Power Supplies kan köras som konstlaster. Brukar lossna för 100$ och uppåt på eBay.

[Magnus_K]

Hehe, ok, det tolkar jag som att det ser inget bra ut
Vi får se vart det slutar. Ska jobba mer på kretsen.

[AndersG]

Nej, inte alls. Kikade hastigt på ditt blockschema och det ser väl OK ut. Ville bara ge litet allmän input.

[Magnus_K]

Ah ok. Sen tar jag tuff kritik ganska bra så det är bara att ösa på om någon känner för det.

Spenderade en ganska lång stund igår med artikeln som du tipsade om AndersG. Gjorde mitt allra bästa att bryta ner kretsen (fig 5) i block och kommentera. I stort hänger jag med men det blev svettigt när jag försökte ersätta några delar med digital teknik.

Älskar verkligen alla sätt han kan trimma sin last. Inte för att jag tror att jag verkligen behöver det men allt man lär sig på vägen är så bra.
Jim skriver en del om "FET compensation response" och "Loop compensation". Han använder detta för att stabilisera kretsen men jag hänger inte riktigt med på hur det fungerar och om jag kan implementera det i min krets på något sätt.
Nedan har jag klippt in det jag tror tillhör respektive funktion och har någon lust att berätta mer så lyssnar jag gärna.

JimWilliamsActoveLoadmod.jpg

[rikkitikkitavi]

Loop compensation har med återkopplingsslingan att göra.

Det gäller alltså stabilitetskraven för att återkopplade system inte skall börja självsvänga. Man kan väl säga att kunskaper om detta är grundläggande inom analog elektronik , när återkoppling används.
Alla spänningsregulatorer, förstärkare mm i någon form använder sig av återkoppling.

vi pratar då om frekvenssvar, fasmarginal etc etc.

Det finns massor skrivet på nätet. Och böcker.
To begin...
http://en.wikipedia.org/wiki/Frequency_compensation

Du bör implementera det på något sätt i din krets , antingen digitalt eller analogt eller båda delar. eller chansa, och hänga på kondensatorer överallt för att slöa ner systemet (tumregel, som inte alltid fungerar...)

[Magnus_K]

Oj oj oj, det verkade vara ett ämne man kan doktorera i... Pole splitting, Miller effect och annat. Hade varit kul att räkna fram allt men risken finns nog att jag går in i väggen.
När det kommer till frekvenskompensering i återkopplingsslingan så försöker jag nog apa efter någon i detta läge känns det som.

Om man kikar på den ena delkopplingen ovan; Loop compensation, vad kallas just kombinationen med en kondensator och en diod? Är det också något slags "RC-nätverk"? Hänger inte riktigt med hur det praktiskt fungerar men skulle underlätta om det kallas något specifikt så man kan söka lite.

[AndersG]

Enkelt tänkt: om du har en inverterande förstärkare med negativ återkoppling mha ett motstånd från ut till in. Där finns även en kondensator du inte ser som består av läck kapacitanser. Tillsammans bildas en rc krets som vid en viss frekvens fasvänder 180 grader om förstärkningen då är större än ett har du en oscillator.

Sedan så skalldu kolla in litet vad Jim Williams ville åstadkomma: En en last som kunde gå från noll till 100A på ingen tid alls. Sådant ställer speciella krav på bandbredd etc.

[Magnus_K]

Tack för den förklaringen Anders.
Du har också helt rätt i att Jim's last kräver lite mer eftertanke med den kravspecen.

Kom och tänka på en sak. Jag har försökt mig på att göra ett drivsteg till FET:en men behövs det egentligen här? Anledningen till att använda ett drivsteg här skulle väl vara för gate-kapacitansen men OP-ampen kommer väl inte switcha utan snarare reglera, då kommer man väl inte behöva bry sig om mycket till drivsteg?

Kanske en serieresistor men det bör väl vara allt?