Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Banner Multimetr Fluke 87VBanner Multimetr Fluke 87V
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Pomiar dużych prądów - jak to zrobić?

29 Maj 2009 16:17 2475 19
  • Poziom 25  
    Witam!

    Mam taką zagwozdkę. Muszę zmierzyć prąd rzędu 20A. Pomiar na rezystorze (nawet kilka w równoległych) raczej nie wchodzi w grę. Pomiar czujnikiem halla jest zbyt drogi (chyba że ktoś ma namiar ja jakiś czujnik za kilka PLN max.).

    Co powiecie na pomiar prądu na ścieżce? Robił to już ktoś z was? Jakie efekty?
  • Banner Multimetr Fluke 87VBanner Multimetr Fluke 87V
  • Poziom 26  
    Witam!

    Prąd stały, czy zmienny.
    Jeżeli sinusoida, może TAKIE COŚ ?

    Pozdrawiam

    Jan
  • Poziom 11  
    Witam.
    Dlaczego rezystory nie wchodzą w grę?
    Jeżeli chciałbyś mierzyć na ścieżce to też musiałby występować spadek napięcia a ścieżka musiałaby być sporych rozmiarów przy prądzie rzędu 20A.
  • Poziom 40  
    pomiar pradu na sciezce to dokladnie to samo co na rezystorze tylko wartosci rezystancji sa inne. Przy 20A nie ma sensu bawic sie w wynalazki.
  • Banner Multimetr Fluke 87VBanner Multimetr Fluke 87V
  • Poziom 25  
    Oczywiście pomiar prądu DC. Robię regulowane obciążenie do testowania zasilaczy.

    Pomiar na rezystorze nie wchodzi w grę, gdyż przy prądzie 20A są duże straty mocy. Powierzmy, że biorąc pod uwagę powierzchnię PCB, którą dysponuję, mógłbym połączyć równolegle 4 rezystory 0R1. Dało by to około 25 mohm. To będzie wciąż 10W do rozproszenia... Tą moc wolę przenieść na tranzystor i radiator niż kotłować w rezystory - dodatkowo zyskuję powierzchnię.

    Stąd moje pytanie o ścieżkę i czy ktoś ma doświadczenia z takimi ścieżkowymi rezystorami...
  • Specjalista - oświetlenie sceniczne
    Ale jaka ścieżka przeniesie Ci 20A?
    Może coś z zasady działania przypominające mierniki cęgowe?
  • Poziom 11  
    Ścieżka daje Ci dokładnie to samo co rezystor, jeśli będzie na niej spadek napięcia to też wydzieli się moc w postaci ciepła. Z tym, że rezystory to wytrzymają a ścieżka nie. 20 amper to sporo. Jeżeli chcesz mieć regulowane obciążenie to zastosuj tranzystor dużej mocy i steruj nim za pomocą bazy przez np. potencjometr.
  • Poziom 30  
    Witam

    Do pomiarów dużych prądów stosuje sie "BOCZNIKI", najczęściej występują o spadku napięcia przy nominalnym prądzie 60mV. Na przykład przy 20A otrzymujesz z bocznika napięcie 60mV.
    Bocznik jest to po prostu opornik o dobranej mocy do wymaganego zakresu prądu.
    Na znanym portalu aukcyjnym wpisz "bocznik" to resztę zobaczysz na fotografiach.
  • Poziom 25  
    Powiedzmy 250 milsów ścieżki o szerokości 60mil na miedzi 70um ma rezystancję rzędu 1 mohm... Przy 20A jest to 0.4W do rozproszenia... Ścieżka raczej nie odparuje :>

    Problem może być z dryftem temperaturowym...

    Jak już pisałem wcześniej. Rozwiązanie na bazie czujnika halla jest trochę za drogie jak na tą aplikację. Używałem kiedyś czujników firmy LEM. Fajne, ale trochę drogie. Czujnik do 30A kosztuje około 15 PLN.
  • Poziom 43  
    Scieżka ma współczynnik temperaturowy 0,4% na 1°C. Jeśli ścieżka rozgrzeje się o 30°C, to jej oporność wzrośnie o 12% - to trochę dużo, prawda?
    Dlatego stosuje się boczniki wykonane z materiału o niskim współczynniku temperaturowym opornosci.
    Zainteresuj się "złomem": w tanich miernikach cyfrowych "jednorazowego użytku" jest dobry bocznik o oporności 0,01 ohma, przeznaczony do pomiaru prądów 10A ze spadkiem napięcia 0,1V.
  • Poziom 25  
    Właśnie dryft jest tu największym problemem.

    Jeżeli chodzi o złom, to takowy posiadam... :) Wiec do prototypu takowy wykorzystam. Problem będzie później...
  • Poziom 25  
    Dryft można skompensować za pomocą termistora. Patrząc z innej strony to można zrobić z drutu np. 4mm^2 bocznik długości 15cm i będzie można to zmierzyć i wzmocnić bez problemu i przy 20A się nie zgrzeje na takiej długości...
  • Poziom 40  
    mklos1 napisał:
    Tą moc wolę przenieść na tranzystor i radiator niż kotłować w rezystory - dodatkowo zyskuję powierzchnię.


    No i tu kolego popelniasz duzy podstawowy blad bo zawsze lepiej wytracac cieplo z elementow biernych niz czynnych bo to po prostu jest tansze i bezpieczniejsze!

    I dlaczego nie mozesz zastosowac rezystora 0,01oma ktory bedzie stabilniejszy od rezystancji sciezki a wydzielana w nim moc wyniesie tylko 4W.
    Caly klopot w tym ze czym mniejszy spadek napiecia to tym bardziej skomplikowany uklad jego pomiaru a widze ze na razie nie masz nawet ogolnego pojecia o tym co robisz a bez kawalka Twojego ukladu pomiarowego nie ma jak Ci pomoc.
  • Poziom 25  
    Jakoś nie wyobrażam sobie elementu biernego sterowanego z uC... No teoretycznie może być to opornica 200W, której przesuwem steruje serwomechanizm :D

    Generalnie przemyślałem sprawę. Jednak zrobię równoległe połączenie 10 rezystorów 0R1 - trudno. W ofercie Farnella widziałem rezystory dedykowane do pomiaru dużych prądów. Ale chwilowo tanej wyjdzie wrzucić 10 rezystorów 0R1 niż płącić 25 euro za przesyłkę.

    Sterowanie jest bardzo proste. Prąd mierzony jest różnicowo na rezystorze, komparator steruje bramką mosfeta i porównuje napięcie na rezystorze z filtrowanym PWM'em z procka.
  • Poziom 40  
    Obecnie kupienie rezystora pomiarowego o malej wartosci to zaden problem a mozesz tez kupic 10szt miniaturek 0,1om 0,5W ich moc bedzie zalezala glownie od wielkosc miedzi na plytce i ich skupieniu, spokojnie mozna uzyskac duzo wiecej niz teoretyczne 10x0,5W.

    Nic nie powiedziales o dalszej czesc ukladu choc teraz moge sie domyslec ze chcesz tracic ok 200W mocy co oznacza ze musisz zastosowac minimum 4 dobre tranzystory mocy. Jesli beda bipolarne to kazdy potrzebuje rezystora emiterowego no 0,1oma co przy pradzie 5A daje 2,5W straty w tym rezystorze czyli 10W we wszystkich czterech. Jesli beda to mosfety to rezystory zrodlowe musza miec duzo wieksza wartosc a wiec zwieksza sie straty mocy. Z podanych danych wynika ze obciazenie bedzie pracowac na 10V i 20A a warto pamietac o napieciu nasycenia tego obciazenia bo nie tak latwo zrobic regulowane obciazenie pracujace na napieciu 3V czy 5V.
  • Poziom 25  
    Będzie to jeden MOSFET w obudowie TO-247AC z odpowiednio dużym radiatorem i dwoma wentylatorami. Bez problemu można kupić takie mosfety, które wyciągają więcej niż 200W. Odpada problem wyrównywania napięcia progowego. Dobra "szara" pasta dla kontaktu i zobaczymy czy da radę.
  • Poziom 43  
    mklos1 !
    Źle odczytujesz parametr "moc maksymalna" tranzystora.
    Ten parametr mówi, przy jakiej mocy wydzielonej w złaczu i OBUDOWIE UTRZYMYWANEJ W TEMPERATURZE 25°C, złącze osiągnie maksymalną dopuszczalną temperaturę - to odpowiada radiatorowi DOSKONAŁEMU, co mozna zrealizować np. tylko z chłodzeniem wodnym.
    W warunkach rzeczywistych między złączem (o temperaturze np. 150°C) a otoczeniem (np. 40°C) masz kilka "oporności termicznych", spośród których można wymienić:
    - oporność termiczna "wewnętrzna", między złączem, a obudową tranzystora (np. 0,5°C/W - "stopni na wat") - to na jej podstawie wylicza się katalogową "moc maksymalną",
    - oporność termiczna przejścia obudowa - radiator ("goły" tranzystor + pasta = 0,5°C/W, jeśli jest mika to + 1°C/W więcej),
    - oporność termiczna radiator - otoczenie (np. dla kawałka blachy AL o grubości 2mm i wymiarach 10x10cm to jest ok. 8°C/W).
    Tranzystor jako bocznik pomiarowy nie jest dobrym pomysłem, bo nie wiesz, jaką on ma w danym momencie oporność - a ona zależy nie tylko od temperatury, ale również od wysterowania i przyłożonego napięcia.
    Cały sens boczników pomiarowych tkwi w tym, że ich oporność jest STAŁA i nie zależy od przepływającego prądu, zatem z pomiaru napięcia można wnioskować o wielkości przepływającego prądu.

    Taki tranzystor z radiatorem możesz wykorzystać tylko jako regulowane obciążenie.
  • Poziom 17  
    A ja bym jednak odłożył parę złotych np. na ACS712 z allegromicro, +-20A, z wyjściem napięciowym. Ciudeńko nie sprawiające żadnych problemów.
  • Poziom 25  
    Rzuuf. Chyba chyba nie doczytałeś całego wątku. Tranzystor tylko i wyłącznie robi za regulowane obciążenie w moim układzie. Szukam poprostu sposobu, aby nie tracić zbyt dużo mocy na rezystorze pomiarowym. Niestty 10W na rezystorach pomiarowych chyba nie uniknę...

    Dzieki Rzuuf za przypomnienie spraw zwiazanych z mocą. Generalnie chyba uzyskałem to co chciałem. Zamykam wątek.