Ful konstlast

[kimmen]

Klockan är mycket men jag är inte trött så jag ska ta och lägga upp några bilder Många av delarna kommer från Labb: Svarta kylflänsar, 2N3772, MC1458 opampar och potar. Fyrkantiga effektresistorer kommer från ELFAs utförsäljning tror jag. Strömshuntarna hittade jag också på ELFAs utförsäljning. De tunna tvinnade kablarna kommer från en nätverkskabel som pappas katt bet av för något år sedan




Last nr. 1 - 2 st 2n3772 drivna av varsin IRF640. Strömshuntar på 0.01Ω fastklämda under den brunaktiga saken. Transistorernas kollektorer och drains direkt anslutna till kylflänsen utan isolering för bästa värmeledning. Eller förresten, jag var nog bara lat. De svarta kylflänsarna är bara skruvade med en skruv var så där är det inte alls optimalt. De där skruvlisterna är praktiska, lätta att plugga i och plugga ur experimentplattan. De kommer också från Labb tror jag





Last nr.2 - en IRFP250 och strömshunt. Handen råkade komma lite för nära lödkolven för någon vecka sedan om ni undrar vad som hänt




Stor: http://img291.imageshack.us/img291/2879/img3123jo1.jpg
Nätdel med +-12V för styrkretsen i bakgrunden, fyrkantiga resistorer är 5W 0.27Ω och kopplade för att lasta en 5V-lina med c:a 45W.



Stor: http://img243.imageshack.us/img243/1978/img3124mq1.jpg
Strax dax att köra, last 1 kopplad till 3.3V. Last 2 kopplad i serie med två parallellkopplade 100W 12V halogenlampor. Transistorn är till för att ta bort startströmmen för lamporna och trimma in strömmen till 12A. Lamporna får ta största delen av effektförlusten. Resistorer kopplade till 5V. Uppkopplingen är inte färdig, behövs last för 25V-linan på aggregatet också

Krestschemat ligger under verktygen till höger men ungefär så här fungerar det:

Last 1 är dock darlingtonkopplad med en IRF640 som driver en 2N3772. Alla tre lasterna har dessutom en kondensator mellan opampens ut och minusingång för att stabilisera kretsen.

[kimmen]

Aggregatet:
+5 - 18.5A
+3.3 - 24.0A
(max 120W tillsammans)

+12 - 13.0A
-12 - 0.25A

+25VS - 4.5A
+25VL - 2.5A
(max 4.5A tillsammans, de kommer från en flyback som är på i standby)

Belastningen var:
+5 - 10A
+3.3 - 16A
(100W)

+12V - 12A

Totalt c:a 250W. Aggregatet dog efter 10 minuter med kortsluten 5V-utgång och mycket varm diodkylfläns. Som tur är så är det current mode control med låsande avstängning om en enstaka puls blir alldeles för hög. Blir ett litet klick när man försöker starta det. Skulle utgångsdioden i ett vanligt PC-aggregat paja så är det nog en fin explosion med plasma och allt från switchtransistorerna under den självsvängande startfasen.

Det verkade vara nåt skumt med utgångarna redan före jag bytte kondensatorer. Det var kortis men det gick bort när man tryckte in lite ström. Så dioderna var nog inte okej!

[dar303]

Ett prima ful-snyggt bygge, bra dokumenterat också!

[kimmen]

Tack De där svarta elektrolyterna på experimentplattan kommer från en påse jag fick av dig när jag köpte de där NAD-förstärkarna förresten.

Men jag hade fel att det skulle vara dioden på 5V-linjen som var paj. Efter att jag bökat lös dioderna och deras kylfläns så var det fortfarande kortis och dioderna mätte okej. Körde in lite ström (okej då, 10A kanske det var) i 5V-utgången för att se vad som blev varmt. Det funkade, kortslutning mellan de olika sektionerna på filterinduktorn. Har aldrig sett det förut eller ens hört talas om att det händer. Kanske lindad för hårt i tillverkningen så lacken blivit skadad?

[kimmen]

Känsliga läsare varnas: Posten innehåller en bild på ett städat skrivbord och ett naket Mac-nätaggregat som ligger på rygg med trådar anslutna här och där!

Så måste jag boota om skrivbordet:


Hmm isoleringen är skadad:


Det där var nog inte svart färg för att få bort värme bättre...


Spolen var svart för att isoleringen på tråden hade förkolnat. Extra crispy!


Hmm. Den här spolen från ett annat aggregat har samma storlek på kärnan. Det går inte längre att se färgkoden på den gamla kärnan men jag gissade på att de använt den vanliga gula. Nu är den svart och brun i stället för gul och vit


Räknat antal varv på både gamla och nya. Det var 24 varv för 12V och 10 varv för 5V på den och det behövde vara 27 respektive 12. -12V-lindningen behövde ändras från 23 till 33 varv då det här aggregatet har en regulator som troligtvis det andra inte hade. Här är Frankensteins monsterspole:


Monterad:


Dags för test. Transformatorn till höger är en 24V/200VA använd baklänges kopplad till en strömkub typ som man hade i skolan för att få isolerad 230V till aggregatet:


Jag försökte mäta på strömavkänningsresistorn med oscilloskopproben men det blev mer ringningar än signal så det gav jag upp. Gjorde en specialkoppling:


Det funkade sjukt mycket bättre men jag tror koaxkabeln jag hittade hade fel impedans, det står då inget på den och kablarna som jag vet är 50 ohm ligger i en flyttkartong i ett förråd någonstans. Oscilloskopet inställt på 50-ohmsterminering. Anledningen till mätningen var att kolla att induktorn inte mättas och att kunna se hur stort strömripplet var. Det såg bra ut men det är inte full last på bilden då automatsäkringen på strömkuben gick efter c:a 10 sekunder med maxlast på aggregatet. (c:a 20A genom en 8A-säkring)


Test med halv last i lådan. Fin strömkub va?:


Vridjärnsinstrument hittat på tradera visar strömförbrukningen från strömkuben. Mycket praktiskt då de visar RMS-värdet! 30A fullt utslag:


Dags för test med full last. Strömkuben räcker inte längre till. I skrivbordslampan hänger resistorer för belastning av 25V också nu:


Schema för konstlast och den gamla spolen. Längst upp till vänster står belastningen för fullasttestet:


Nu har aggregatet gått i drygt en timme med full last utan problem.

[peter555]

Väldigt vad du är energisk, göra så här mycket på mindre än två dygn.

[kimmen]

Jag måste ju kompensera för att jag är så lat och inte gör så mycket praktiskt i vanliga fall!

När får man se nån bild på vad du håller på och fixar med? Skulle vara intressant att veta varför du matar ringkärnetrafos med 10kHz fyrkantvågor t.ex.

[peter555]

Jodå, det kan jag nog fixa, jag vill bara hänga in nya trissor först samt bygga in lite bättre överströmskydd.

Den defekta stärkaren jag köpte behöver nya potar sedan ska den säkert gå fint.

Jag funderar lite på din konstlast, skulle det gå att göra en AC-version ?

[xxargs]

om din last fungerar som strömgenerator (stor chans att den gör det iom. strömåterkoppling) så kan du hänga på kapacitans/induktans och resistans ( båda senare i serie via stooor konding) parallellt med ingången för önskad komplex last.

då kan du bygga 'elak' last för att tex. kolla stabilitet av switchade nätaggregat.

sedan går det säkert 'kittla' återkopplingsloopen så att själva lasten beter sig som resistans eller med någon komplex egenskap

observera att det gäller bara för DC med överlagrad AC - skall den klara ren AC så blir det mycket värre konstruktionsmässigt då 'lasten' måste kunna jobba i alla 4 kvandranterna.

[kimmen]

Man kan ju ge den massor av olika kul egenskaper - negativ dynamisk resistans, induktans, kapacitans, överlagrad AC-ström osv beroende på hur man styr kontrollingångarna. Kopplar man spänningsingången till en integrator som sedan styr strömmen blir det en induktans till exempel. Har ni tänkt på att switchade nätdelar har negativ dynamisk ingånsimpedans, i alla fall vid låga frekvenser? Det skulle man också kunna simulera.

kretsen bör ha en kondensator lika stor som den andra mellan +-ingången och jord tror jag det blir - har inte räknat att det stämmer - för att ge bästa undertryckning av common-mode signaler på ingång och utgång. Jag ides inte göra så då det inte hade någon speciell betydelse i det här fallet. Varianten med bara en IRFP250 är garanterat snabbare och mer lämplig för mer avancerade varianter.

Men den är ju som sagt bara för en kvadrant. Behöver man en justerbar AC-resistans eller möjligtvis olinjär last dock ej reaktiv så är det ju ganska enkelt att göra en tvåkvadrantsvariant där spänning och ström måste ha samma tecken - mata från likriktarbrygga och bygg in en liten förspänning på likspänningssidan om man vill slippa dödbandet runt 0V. Ska man ha något som också kan vara reaktivt så är det i princip en koppling liknande en audioförstärkare med strömmen återkopplad man får använda. En vanlig klass-B koppling kommer däremot att ha enorma förluster även vid små inspänningar. Någon sorts klass-H med matningspänningsomkopplare är väl möjligt.

En switchad last typ som en klass-D-förstärkare skulle väl vara bäst då, reaktiv energi kan matas fram och tillbaks till en kondensatorbank och effekt som måste brännas bort kan man bränna i lampor eller resistorer med hjälp av en chopper i stället för i transistorer. Sen skulle man kunna välja mellan styrd utspänning och styrd utström och lägg in en yttre matning till DC-busen så kan man använda den som AC-spänningskälla/strömkälla eller driva baslådan med den när man känner för det!

[Electricguy]

kan irfp450 fungera att bygga konstlast med?

[kimmen]

Ja det går. Men den kan inte dra lika mycket ström vid låga spänningar då Rds(on) är högre.

[mri]

Intressant! Nu får jag nog också ta och fortsätta med min konstlast.
Fick du till bra linearitet vid både låga och höga strömmar?

[kimmen]

Jag har inte kollat det så noga. Tänkte du på inspänning vs strömmen som dras? Jag skulle kunna ta och kolla det, jag minns att du hade problem med det. Använde du en opamp per FET eller hur var det?

Jag skippade opampen som ska driva den balanserade ingången och justerade in strömmen genom att mäta med multimeter över strömshuntarna så den kompenserar inte riktigt för spänningsfall i och över jordar som den borde. Både + och - ingångarna måste matas från samma impedans för att ge bästa undertryckning av spänningsfall över jordledare i kraftkretsen.

[mri]

Det är väl konstant-ström du har byggt? Då är situationen annorlunda antar jag. Det var konstant-resistans jag kämpade med, och fick till först väldigt olinjärt samband mellan ström och spänning, när jag jämförde vid låg respektive hög ström.

Hmm... men om du ställer in din last på t.ex. 10 mA, och sen varierar inspänningen, klarar den att hålla strömmen på 10 mA? Gör samma test vid en hög strom, t.ex. 10A.