Funderingar kring ett konstlastbygge

[Magnus_K]

Tack för länkarna. Otroligt inspirerande!

Får man ställa några frågor kring kretsen du postade? Du behöver absolut inte svara om du inte känner för det en det finns inget mer givande för en nybörjare än att få ställa frågor om en krets till den personen som byggt den.

Jag kikade i databladet för INA128 och tänkte räkna över vilken gain du valt. Med en 6k8 resistor som Rg så får jag det till 8,35.
Om man nu drar till med att det går 6A genom shuten så bör spänningsfallet bli 0,3V.
Med en gain på 8,35 genom första förstärkaren så blir spänningen 2,5V på utgången. Nu gissar jag att du kan valt en annan resistor till slut eller att jag räknat fel för visst borde det väl bli 3V på utgången?

Hur som helst, vad har opampen i mitten, ihop med dioden för funktion?

Om jag chansar lite så är den nedre opampens uppgift att kringå vad som händer i mitten och försäkra att samma spännings som lämnar gain-förstärkaren ligger på den högra opampen, som är en buffer. Har jag gissat ens i närheten?

Den övre delen med LED:en har jag inte börjat kolla på än men det kommer!

[AndersG]

Tror du att jag skall minnas det efter alla dessa år?

Jo. I den konstruktionen valde jag att förvandla strömmen till ett pulståg, med varierande frekvens. Eftersom negativa frekvenser är så besvärliga, valde jag att separera som spänning (proportionell mot ström) och tecken. Den nedre utgången är en spänning, proportionell mot strömmens absolutbelopp. Den nedre kretsen är en absolutbeloppskrets. Den övre utgången är en komparator som visar förtecken.

[Magnus_K]

Aj aj, besviken

Nja det blir lite överkurs det här. Måste läsa på lite mer och återkomma till det om något år eller så. Trodde den kresten var lite enklare än vad den verkligen var...
Tack för all hjälp!

[AndersG]

Det var liksom hela poängen och varför jag sedan byggde MK2, med en annan lösning. MK1 fungerade och hade bra linearitet, men var på tok för komplex och effekthungrig för det här ändamålet.

Jag trodde jag beskrivit detta i texten?

[Magnus_K]

Har klurat en hel del på det här och kommer inom kort presentera ett komplett schema men har en riktigt tankenöt kvar.

Om lasten regleras enligt nedan så kommer det fungera bra med DC men hur gör man vid AC? Går det ansluta en pMOSFET med en brytare då man vill lasta AC och få till det på något sätt?
Ett alternativ jag tänkt på är om man kanske kopplar in en likriktning via en brytare...

MOSFETlösning.JPG

[AndersG]

För AC så kopplar du en likriktarbrygga med 4 dioder och mosfeten i mitten.

[Magnus_K]

Perfekt. Tack AndersG. Nu ska här knåpas vidare.

[Magnus_K]

Jag måste få fråga om någon har lust att förklara vad som händer här.

När jag kör en simulering som nedan så ser grafen ut som bifogat. I mina ögon ren succé men vad är det som händer med strömmen precis vid början? Den skjuter ivåg uppåt 7A för att sen stabilisera sig kring 2A som tänkt. Vad är det som så tillfälligt drar så mycket ström?

Min gissning är att det är MOSFET:en vars Rdson är högt innan regleringen kommit ikapp men det känns ändå som att det tar lång tid, kring 1ms. Kan det vara tiden det tar för att ladda upp glättningskondingen och gatekapacitansen?
Eller ja, 1ms är ju inte speciellt lång tid men i dessa sammanhang känns det som det.

Labbar vidare så jag kanske hinner svara mig själv.

EDIT: Hmm, ändra värde på kondingen gör ingen skillnad och DC simulering fungerade klanderfritt. Kan det vara dioderna som "ställer till det"...
EDIT2: Nej, förstår inte vad det är. Verkar vara något med bryggan men provat andra typer av dioder med mera men utan framgång.
EDIT3: Tror det är så kallad "inrush current" som beror på dioderna. Tyvärr verkar inte LTSpice ha någon MOV eller varistor som jag kan testa med.
EDIT4: Ha! Jag löste det! Ojojoj vad vackert det blev. Det handlade om att ge op-ampen återkoppling från utgången till den inverterade ingången. Nu behövs också bara en otroligt liten glättningskonding. Det verkar inte fungera utan men det går även med en icke-polariserad. Avkoppling helt enkelt. Japp, nu kör vi vidare, gud va skönt, bara tagit ett par timmar att komma fram till detta...

AC_circuit.JPG

AC_circuit_graph.JPG

[Magnus_K]

Nej, behöver verkligen hjälp av er här (för ovanlighetens skull...).
Visst att jag fick iordning på självsvägningarna enligt ovan inlägg men det var tyvärr med en ideal op-amp och någon slags hittepå-mosfet.
När jag bytte ut dessa mot verkliga komponenter från LT:s sortiment så blev det tufft.

Om man kollar på kretsen nedan så är C2 alldeles för stor. 10mF (!). Dock så behövdes denna kapacitans för att få slut på svägningarna.
Om jag minskar R5 till 10mOhm, som jag vill ha det, så blir mardrömmen värre. Det jag har märkt är att ju större R5 är, dvs mer ström från lasten, ju stabilare är det.

I verkligheten vill jag sänka både C2 och R5 men jag behöver verkligen designförslag på vad som kan förbättra läget.
Förutom bilden nedan så har jag bifogat LTSpice-filen om nån skulle vara tok-intresserad men ja vore hemskt tacksam för bara något förslag som jag kan prova. Har gått in i väggen lite nu efter 3-4 timmar med simulerande.

Konstlast.zip

AC_circuit.JPG

[AndersG]

Du borde kunna hitta exempel på detta om du googlar och glöm inte att en simulering bara är en simulering.

[Magnus_K]

Måste få göra ett fullkomligt meningslöst inlägg, mest bara för att jag kan.

Stunder som detta så förstår jag verkligen hur man kan fastna i elektronikens värld.
Kopplade just upp en av mina nyinkomna LM35 sensorer jag tänkt använda till detta bygge. Läste ivrigt igenom databladet och riggade upp.
Mätte ca 0,24VDC ut vilket ska motsvara 24°C vilket kan stämma för jag svettas som en gris och sitter bredvid ett element.

Nu kommer det jag blir glad över. Av olika anledningar så skulle jag vilja dubbla spänningen ut från sensorn för att underlätta senare i kretsen (säkert inte nödvändigt men kan man krångla till något, så gör jag det). Helt från ingenstans slog det mig att det borde gå med en op-amp med återkoppling så jag får G=2. Blev tvungen att kolla upp formeln för R1 och R2 men samtidigt slog det mig att dessa borde gå att ersättas av en pot.
Sagt och gjort, förinställde potten i mittenläge, koppla upp allt och japp, fungerade kanon! En ytterst liten justering på x10 potten krävdes för att få den spot-on.

Ovan skriver jag inte för att skryta (för det är inget att skryta om) men kände för att ventilera mitt tillfredsställande lite. Otroligt givande att gå och hämta sitt egenombyggda ATX-labbagg, koppla upp enligt lite beräkningar och datablad och det fungerar. Mycket roligt!

[Magnus_K]

Nu börjar jag komma någon vart.
Provkörde labbagget till 42W sen vågade jag inte pga lukten/värrmen från resistorn. Ska koppla på keramikresistorn med förstärkaren över och se om jag kan skrämma upp den till 60W+

För övrigt fungerade kylflänsen med fläkt utmärkt för att hålla FET:en sval. Kan tippa att den höll sig kring 30 grader max.

Återkommer med bilder och schema när även tempsensor med mera är riggat.

EDIT: Japp! Testade 80W men sen började flänsen bli lite varm och fläkten på fullt blås. Fint att använda en 0,01 Ohms 5W resistor också som inte ändrade tempen det minsta under hela körningen.

[Fagge]

Hur vore det med IGBT i stället för mos?. Dom är har ju ett betydligt linjära-re förhållande mellan gatespäningen & hur mycket dom öppnar. Vilket borde dämpa risken för självsvängningar.
En liknande sådan http://elektronikforumet.com/forum/view ... 11&t=74226 borde också underlätta rejält vad det gäller att transportera ut värmen.

[Magnus_K]

Helt klart intressant Fagge men jag är rädd för platsbrist på kylflänsen. Vet å andra sidan inte hur jag ska förpacka min konstlast än men jag lovar ha detta i bakhuvet.
Tack för tipset.

[Magnus_K]

Sitter och lurar på hur jag kan mäta spänningen på den inkopplade grunkan som ska lastas.

Om jag tänker rätt så måste jag veta detta för att ha möjlighet att välja Effekt på lasten. Ström löser ju sig men hur gör man för att mäta spänningen?
Obs, anledningen till att jag klurar är för att jag har som mål att kunna koppla på 0-200 V AC/DC. Å andra sidan kommer AC:n vara likriktad innan mätningen.. Hmm, det kanske blir tokigt.. Ska jag ha mätningen innan likriktningen tro?

Gör man det så borde det fungera med en absolutbeloppkrets med halvvågslikriktning.

Ja, måste läsa mer men tips och idéer på hur man kan lösa detta blir jag tacksam för!