Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
Tektronix
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Sztuczne obciążenie - wzbudzanie się

10 Lip 2014 13:37 3228 16
  • Poziom 10  
    Witam.

    Zbudowałem ostatnio do testów zasilaczy sztuczne obciążenie.
    Jednak mam problem z wzbudzaniem się tego układu.

    Schemat:
    Sztuczne obciążenie - wzbudzanie się

    Przy ustawieniu sztucznego obciążenia na największą rezystancje (minimalny prąd)
    to na wyjściu zasilacza (lub na zaciskach sztucznego obciążenia) nie pojawiały się jakieś drgania (przepraszam za złą jakość zdjęć):

    Sztuczne obciążenie - wzbudzanie się

    Pozdrawiam i czekam na pomoc :)

    Przy ustawieniu sztucznego obciążenia na najmniejszą rezystancje (maksymalny prąd)
    to na wyjściu zasilacza (lub na zaciskach sztucznego obciążenia) pojawiały się jakieś drgania (przepraszam za złą jakość zdjęć):

    Sztuczne obciążenie - wzbudzanie się
  • Tektronix
  • Poziom 21  
    Kluczowa kwestia, na każdym zasilaczu tak się dzieje? Czy tylko na jednym?
  • Tektronix
  • Poziom 10  
    Sprawdziłem za prostej małej przetwornicy. Przetwornica dziwnie pracuje (brzęczy, piszczy) i też się wzbudza ;/
    Przy obciążeniu przetwornicy zwyczajnym rezystorem pracuje prawidłowo (cisza).
  • Poziom 43  
    Cała konstrukcja jest bez sensu.
    Aby podać jakieś napięcie (bez sprzężenia zwrotnego) na bramkę tranzystora MOSFET nie trzeba wzmacniacza operacyjnego - wystarczy "goły" potencjometr.
    Obciążenie aktywne na równolegle połączonych MOSFETach będzie źle pracować, bo MOSFETy mają znaczny rozrzut napięć otwarcia Ugs (> kilkaset mV), o rząd więcej niż tranzystory bipolarne, więc bez oporników wyrównawczych w źródłach, rozpływ prądów będzie niejednakowy.
    MOSFETy jako klucze powinny załączać rezystory będące obciążeniem czynnym, takie rozwiązanie pracuje bez oscylacji i wzbudzeń. Obciążenie kluczem pracującym w trybie PWM spowoduje "szaleństwa" wielu 'badanych" zasilaczy.
  • Poziom 10  
    Ok, postaram się dziś lub jutro sprawdzić.
    W jaki sposób mam połączyć równolegle tranzystory mosfet?
    Do każdego source mam dołączyć rezystor wyrównawczy (tak jak w tranzystorach bipolarnych) ?
    Mam łączyć rezystor na bramce tranzystora (bo ktoś mądry mi powiedział że nie trzeba bo bramka nie pobiera prądu bo układ pracuję liniowo) ?

    Przedstawione oscylacje z oscyloskopu są przy testowaniu sztucznego obciążenia zasilaczem laboratoryjnym (starym stabilizowanym). Dodatkowo testowałem zasilacz impulsowy, ale głównie opieram się na tym że źle pracuje na liniowym zasilaczu.

    Pozdrawiam :)
  • Poziom 43  
    Dla łączonych równolegle tranzystorów bipolarnych oporniki w emiterach były wystarczające, gdy spadek napięcia był o rząd większy, niż rozrzut napięć Ube (rozrzut 50mV - opornik 0,5V).
    W MOSFETach rozrzut napięć otwarcia Ugs jest ok. 1V - więc oporniki w źródłach, na których będzie napięcie 10V to ABSURD.
  • Poziom 10  
    To w takim razie jak mogę otrzymać duży prąd, dużą moc ?? np 200-250W ?
  • Poziom 43  
    Można zbudować podobne obciążenie aktywne, ale z tranzystorami BIPOLARNYMI. Nie wolno ich sterować z PWM - tylko DC.
    A najlepiej po prostu obciążać badany zasilacz zwykłymi opornikami drutowymi, nawet bez żadnej elektroniki - tylko z wyłącznikami. Użycie 5 wyłączników daje kombinację 32 oporności obciążenia. Bez wzbudzeń ...
  • Poziom 10  
    To proszę mi wytłumaczyć dlaczego tu działa ??

    http://mdiy.pl/sztuczne-obciazenie-o-regulowanym-pradzie/

    Tutaj nawet są 2 stopnie co powoduje przesunięcie fazy... na 2 tranzystory mosfet.

    czy nawet u słynnego pana David L. Jones

    http://www.eevblog.com/2010/08/01/eevblog-102-diy-constant-current-dummy-load-for-power-supply-and-battery-testing/

    Jedynie udało mi się doczytać i wywnioskować to zastosowanie mniejszej ilości mosfet lub na każdy mosfet dać wzmacniacz operacyjny.
    np.

    http://www.kerrywong.com/2013/10/24/building-a-constant-currentconstant-power-electronic-load/

    Sterowanie tranzystorami bipolarnymi też wchodzi w grę ale dlaczego nie mosfet jak innym działa i układ co zrobiłem też dział (bez problemu do 10A) ale przestał.

    Bardzo proszę nie pisać DUŻYMI LITERAMI.

    Rozumiem, że przełączenie kilku mostetów równolegle jest problematyczne, lecz przy pierwszych testach na 3 tranzystorach układ działa.
  • Moderator Projektowanie
    kacper10714 napisał:
    To proszę mi wytłumaczyć dlaczego tu działa ??

    http://mdiy.pl/sztuczne-obciazenie-o-regulowanym-pradzie/

    Tutaj nawet są 2 stopnie co powoduje przesunięcie fazy... na 2 tranzystory mosfet.

    czy nawet u słynnego pana David L. Jones

    http://www.eevblog.com/2010/08/01/eevblog-102-diy-constant-current-dummy-load-for-power-supply-and-battery-testing/

    Skąd wiesz że działa? - bo tak ktoś napisał?
    Poza tym - w jakich warunkach? - jaka moc?, jaki montaż?

    kacper10714 napisał:
    Jedynie udało mi się doczytać i wywnioskować to zastosowanie mniejszej ilości mosfet lub na każdy mosfet dać wzmacniacz operacyjny.
    np.

    http://www.kerrywong.com/2013/10/24/building-a-constant-currentconstant-power-electronic-load/

    Pisałem, że łączenie równoległe takich MOSFET-ów jest złym pomysłem, kolega Rzuuf wyżej Ci to wyjasnił.
    Byłoby to możliwe ze starymi tranzystorami typu "lateral" - ale są drogie i trudnodostępne, mają mniejszą moc.
    Albo bipolarne (które tu też mają wady) albo łaczenie równoległe kilku kpl. źródeł prądowych pracujacych na wspólne obciążenie - jakTy to nazwałeś "na każdy mosfet dać wzmacniacz operacyjny".
    To określenie sugeruje iż niewiele z tego rozumiesz i chyba tamat jest zbyt trudny dla Ciebie, zwłaszcza że piszesz:
    kacper10714 napisał:
    Sterowanie tranzystorami bipolarnymi też wchodzi w grę ale dlaczego nie mosfet jak innym działa i układ co zrobiłem też dział (bez problemu do 10A) ale przestał.

    No właśnie - "przestał" bo? - znudziło mu się, czy źle dobrałeś jego warunki pracy/typ/chłodzenie?

    kacper10714 napisał:
    Bardzo proszę nie pisać DUŻYMI LITERAMI.

    Kto pisze? - bo widzę ze Ty.

    kacper10714 napisał:
    Rozumiem, że przełączenie kilku mostetów równolegle jest problematyczne, lecz przy pierwszych testach na 3 tranzystorach układ działa.

    Jakie przełączanie?
    Znowu mylisz podstawowe pojecia.
    Podałem Ci wyżej sposób na uniknięcie/eliminację wzbudzeń - czytałeś/próbowałeś? Bo widzę, że nie, i chyba nic z tego nie zrozumiałeś.
  • Poziom 43  
    Przesadą jest pisać że spadek napiecia na rezystorach musi być 10x większy niż rozrzut napięć progowych, oraz to że napiecia progowe mają rozrut 1V (tranzystory z jednej serii produkcyjnej?), ale też nie można przesadzać w drugą stronę w stylu - nie było rezystorów i "działało". Jeśli robisz amatorsko jeden egzemplarz, mozesz zrobić próbę - dać małe rezystory i zmierzyć jak prąd się rozłoży na tej podstawie później podjąć decyzję. Nie polecam tej metody do urządzeń które mają iść do produkcji i działać niezawodnie w skrajnych warunkach, ale amatorski przyrząd używany od czasu do czasu może być tak zbudowany.
    Jeśli masz problemy ze wzbudzeniem, pętlę sprżężenia zwrotnergo możesz "spowolnić" dodając kondensator pomiędzy nóżki 1 i 2 IC1A, R8 daj 10k.

    Cytat:
    Mam łączyć rezystor na bramce tranzystora (bo ktoś mądry mi powiedział że nie trzeba bo bramka nie pobiera prądu bo układ pracuję liniowo) ?
    Rezystory dodaje sie aby zmniejszyć szanse wzbudzenia samego tranzystora na wysokiej częstotliwości.
  • Poziom 43  
    Jeśli spadek napięcia na rezystorach wyrównawczych będzie 10 razy większy, niż rozrzut Ugs, to rozrzut prądów w tak połączonych tranzystorach będzie mniejszy niż 10%.
  • Poziom 43  
    Cytat:
    Jeśli spadek napięcia na rezystorach wyrównawczych będzie 10 razy większy, niż rozrzut Ugs, to rozrzut prądów w tak połączonych tranzystorach będzie mniejszy niż 10%.
    Fakt, tylko czy jeśli zamiast 10% będzie 20% albo 30% to układ nie będzie działał poprawnie? Owszem gdyby moc rozłozyła sie dokładnie po równo mozna by cały układ nieco mocniej obciążyć, ale jak wiadomo dokumentacja wielu tranzystorów VDMOS dotycząca zakresu SOA dla pracy ciągłej w zakresie liniowym jest byle jaka, więc lepiej nie pracować blisko katalogowych parametrów maksymalnych.
  • Moderator Projektowanie
    jarek_lnx napisał:
    Cytat:
    Jeśli spadek napięcia na rezystorach wyrównawczych będzie 10 razy większy, niż rozrzut Ugs, to rozrzut prądów w tak połączonych tranzystorach będzie mniejszy niż 10%.
    Fakt, tylko czy jeśli zamiast 10% będzie 20% albo 30% to układ nie będzie działał poprawnie? Owszem gdyby moc rozłozyła sie dokładnie po równo mozna by cały układ nieco mocniej obciążyć, ale jak wiadomo dokumentacja wielu tranzystorów VDMOS dotycząca zakresu SOA dla pracy ciągłej w zakresie liniowym jest byle jaka, więc lepiej nie pracować blisko katalogowych parametrów maksymalnych.

    I właśnie dlatego należałoby jak najbardziej wyrównać prądy, aby ten największy (gdy są bardzo zróżnicowane - np. o 30%) nie był bliski max. katalogowego.
    Pamietać trzeba ze współczesne MOSFET-y są przeznaczone do pracy impulsowej (w przeciwieństwie do starych "lateral FET", które miały nie tylko niskie Vgs, ale też nisko położony ZTC co powodowało automatyczne wyrównanie pradów) i zmuszanie ich do pracy liniowej niesie takie problemy, które trzeba obchodzić sposobami - tu najlepszym jest odpowiednia ilość źródeł prądowych pracujących równolegle (nie tranzystory równolegle ale źródła).
    Badać Id=f(Vgs) można, ale te oporniki do pomiaru prądu to trzeba dać w drenie każdego tranzystora (to tak na marginesie gdyby autor chciał tym sposobem), ale to też niepewny sposób bo nie wiadomo jak się ta charakterystyka (i w efekcie prąd w każdym tranzystorze) rozjadą np. pod wpływem temperatury.
  • Poziom 10  
    Tak urządzenie ma działać tylko amatorsko tak jak domyśla się pan "jarek_lnx" :)

    Przeprowadzę najpierw taką próbę (niestety nie mam możliwości dużej ingerenci ponieważ płytką PCB nie pozwala na wszystko :P):

    - odepnę wszystkie tranzystory, zostawię tylko jeden.
    - jak uda mi się znaleźć to zamontuje jakiś mały rezystor na bramce
    - zastosuje sugerowany rezystor na "-opamp"
    - zastosuje kondensator miedzy "-opamp" - "wy opamp"

    Jak będzie działać prawidłowo dołożę kolejny tranzystor.

    Pozdrawiam
  • Poziom 43  
    Wzbudzanie się pętli sprzężęnia zwrotnego to jeden problem, powody mogą być dwa "layout"(o tym pisał trymer01) albo za duze przesunięcia fazy(o tym ja pisałem), mozliwość wzbudzenia sie samego tranzystora to drugi (po to daje się rezystor bramkowy, mało prawdopodobne, za niskie częstotliwości wzbudzenia), a poprawny rozdział mocy to trzeci problem.

    Pierwszy i drugi z trzecim nie mają nic wspólnego, dlatego twoje metody nie są najlepsze

    Skuteczność poprawy stabilności zobaczysz na oscyloskopie, poprawę rozkładu mocy po spadku liczby spalonych tranzystorów na godzine pracy.

    Cytat:

    Przeprowadzę najpierw taką próbę (niestety nie mam możliwości dużej ingerenci ponieważ płytką PCB nie pozwala na wszystko Razz):
    Zła płytka uniemożliwia ci naprawę układu? bierz nóż albo mini szlifierkę i tnij ścieżki, miejsce na rezystory wyrównawcze musi być.