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

Sztuczne obciążenie na 2x2N3055

noel200 04 Kwi 2015 18:19 13869 32
  • Sztuczne obciążenie na 2x2N3055

    Witam,
    przedstawiam wam dziś jeszcze sztuczne obciążenie w moim wykonaniu.

    Przewalały mi się kiedyś po szufladzie tranzystory 2N3055 z radiatorami. W końcu postanowiłem coś z nimi zrobić. Zasilacz już mam, więc może sztuczne obciążenie. Znalazłem jeszcze woltomierz cyfrowy, więc do dzieła.
    Zacząłem przeglądać internet w poszukiwaniu schematu, zacząłem analizować ich budowę, działanie i coś tam zrobiłem. Tak powstała wersja 1. Chciałem całość zrobić możliwie małą, ale też radiatorów nie zabudowywać i robić sztucznego przepływu powietrza. Więc radiatory musiałby być umieszczone na obudowie. Do tego złącze, wspomniany wcześniej woltomierz i pokrętło regulacji. Obudowa z wyliczeń wyszła taka jak na zdjęciu. Jest to Z-19
    Obudowa Z19 z Tme

    Urządzenie w sumie działało, ale przy pokrętle ustawiania prądu innym niż 0 i przy braku obciążenia rezystor na bazie 2N3055 się przepalał. Zrobiłem wyliczenia raz jeszcze i wyszedł mi inny. Założyłem i działało dobrze. Ale postanowiłem wrzucić schemat z ciekawości na forum. Może ktoś coś znajdzie do poprawy. No i znalazło się sporo. Poniżej link co tamtego tematu:
    projekt sztucznego obciążenia

    Ostatecznie dyskusja z kolega kspro przeniosła się na prywatne wiadomości i kształt obecnej wersji schematu to głównie jego zasługa za co mu bardzo chciałbym podziękować. Poniżej schemat:

    Sztuczne obciążenie na 2x2N3055

    Wykonałem nową płytkę, ustawiłem co trzeba i urządzenie działa jak należy.
    Maksymalny prąd jaki da się ustawić to 10A, ale przy odprowadzaniu przez radiatory ciepła większego niż 20W jest niemożliwe przy dłuższej pracy. Zapytacie więc dlaczego aż 10A. Bo czasami jest potrzeba sprawdzić jak w różnych zasilaczach spada napięcie przy zwiększaniu prądu i 10A się przydaje. Przy odpowiednio krótkim czasie radiatory nie zdążą się nagrzać, bo mają wystarczająco dużą pojemność cieplną. W tym tygodniu np. sprawdzałem pojemność starej baterii li-ion z wkrętarki. Rozładowywanie przeprowadzałem prądem 1A, ale na kilka sekund zwiększyłem prąd do 10A celem sprawdzenia jak bardzo napięcie spadnie na zaciskach, by ustalić kondycję ogniw i elektroniki nadzorującej ogniwa. Oczywiście kontakt tranzystory-radiatory posmarowany pasta termo przewodzącą i dobrze dociśnięte śruby.

    Urządzenia już używałem kilka razy do różnych celów, sprawuje się dobrze, wskazania są wystarczająco dokładne. Po kilku użyciach doszedłem do wniosku, że jeszcze woltomierz by się przydał, stąd ten przeraźliwie jasny, zielony punkt na zdjęciach. Nie jest on szczególnie dokładny, ale to jedyny dostatecznie mały by się tam zmieścił. Nigdzie więcej już miejsca nie było.
    Poniżej jeszcze dwa zdjęcia jakie udało mi się znaleźć w telefonie z dni kiedy to składałem:

    Sztuczne obciążenie na 2x2N3055 Sztuczne obciążenie na 2x2N3055Sztuczne obciążenie na 2x2N3055

    I krótki filmik z działania, co by artykuł był mniej nudny:


    Link


    Urządzenie jak wspomniałem działa jak należy. Nie jest na duży prąd, nie ma super dobranych komponentów, nie jest szczególnie dokładne, ale nie zostało robione do laboratorium. Powstało na zasadzie tranzystorów które leżały luzem w szufladzie, a ja się zastanawiałem czy w ogóle taki sprzęt jest mi potrzebny. Okazuje się, że posiadanie go czasami ułatwia pewne sprawy. Nie trzeba kombinować z rezystorami, żarówkami itp. Polecam każdemu budowę sztucznego obciążenia.
    Aha, przy podłączaniu obciążanego układu należy zachować biegunowość!!
    W załączniku pliki eagle. Pozdrawiam.

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    Specjalizuje się w: automatyk
    noel200 napisał 1429 postów o ocenie 546, pomógł 33 razy. Mieszka w mieście Białystok. Jest z nami od 2005 roku.
  • Relpol przekaźniki
  • #3
    noel200
    Poziom 25  
    Oczywiście. Urządzenie nie jest stworzone ani do dużych prądów, ani dużych mocy.
    Możliwość puszczenia prądu 10A jest jakby odblokowana z powodu jak wyżej pisałem. By przez bardzo krótką chwilę sprawdzić obciążany układ.
    Max co dostały u mnie to właśnie pakiet li-ion od wkrętarki. Było to 10A, ponad 12V (dopiero naładowany) i pewnie 2-3 sekundy. Przetrwały.
  • #4
    RFTiTONSIL
    Poziom 18  
    Można by było to wykonać na KD503 bo akurat mi się walają dwie sztuki z potężnymi radiatorami. Co do konstrukcji według mnie bardzo dobrze wykonana i do użytku domowego jak najbardziej ok.
  • #5
    noel200
    Poziom 25  
    Dzięki za dobre słowo. Wykonanie urządzenia polecam, bo skomplikowane mocno nie jest, a czasami się przydaje. Ja chyba najczęściej do używam do sprawdzania ogniw li-ion.
  • Relpol przekaźniki
  • #6
    mradamf1985
    Poziom 12  
    Urządzenie bardzo pomocne. Od roku się zastanawiam nad budową czegoś takiego, w końcu coś prostego, też mam całe wiadro 2N3055 i KD502 reszta też się znajdzie. Na jakim zakresie pracuje woltomierz? (ten mierzący prąd). Przy wolnej chwili postaram się wykonać tylko ja dam większą obudowę i radiatory i 4 tranzystory mocy oraz wymuszony obieg powietrza sterowany termostatem. Dokładając jeszcze dwa takie moduły (2n3055 + bd139+rezystory czyli to co za R3 i R4) muszę zmieniać jakieś wartości rezystorów czy tylko dołożyć jeszcze 2 z takimi samymi wartościami?
  • #7
    nsvinc
    Poziom 35  
    Fachowo takie urządzenie nazywa się "elektroniczne obciążenie". Co do samej konstrukcji - mam pare pytań:
    1) pasmo pracy; do jakiej częstotliwości i amplitudy zmiennego napięcia sinusoidalnego urządzenie będzie w stanie "śledzić" napięcie i stabilizować pobierany ze źródła prąd? W sumie najlepiej przydałoby się podłączyć arbitralny generator funkcji na wejscie, ustawić mały prąd (100mA) i wykonać sweep od 1Hz do np. 1MHz, wykres prądu i napięcia przechwycić oscylem z dużą pamięcią...
    2) step response - pokaż oscylogram przedstawiający pobierany prąd (dla setpointa np. 5A) jeśli napięcie źródłą skokowo zmieni się (a'la prostokąt) z, przyjmijmy, 12V na 24V. Analogicznie dla zmiany z 24V na 12V. (test najlepiej wykonać za pomocą dwóch akumulatorów kwasowych i przełącznika; chcemy zmierzyć stabilność obciążenia, nie pętli sprzężenia zwrotnego źródła)

    Ogólnie przydałoby się parę dodatkowych trybów pracy; oprócz stabilizacji I (klasyk, test trybu CV), warto mieć też stabilizację U (test trybu CC), stabilizację R (test progu przeciążenia zasilaczy, OCP), stabilizację P(test moc vs. sprawność zasilaczy)
  • #8
    noel200
    Poziom 25  
    mradamf1985 napisał:
    Na jakim zakresie pracuje woltomierz? (ten mierzący prąd).

    Woltomierz pracuje w zakresie do 1V. Na płytce woltomierza, przelutować musiałem zworkę, zęby kropka świeciła o jedną cyfrę w prawo, bo wyświetlacz pierwszy z lewej jest uszkodzony i poprawnie wyświetla tylko cyfrę 1. Ale to sobie możesz dopasować wzmocnieniem wzmacniacza tego do woltomierza.

    mradamf1985 napisał:
    Dokładając jeszcze dwa takie moduły (2n3055 + bd139+rezystory czyli to co za R3 i R4) muszę zmieniać jakieś wartości rezystorów czy tylko dołożyć jeszcze 2 z takimi samymi wartościami?

    Jak dobrze pamiętam to nic nie trzeba będzie zmieniać. Ale możesz poczytać wątek do którego link podałem w pierwszym poście.

    Dodano po 10 [minuty]:

    nsvinc napisał:
    do jakiej częstotliwości i amplitudy zmiennego napięcia sinusoidalnego urządzenie będzie w stanie "śledzić" napięcie i stabilizować pobierany ze źródła prąd?

    Teoretycznie ogranicza nas jedynie pasmo wz.op i użytych tranzystorów, bo kondensatorów w torze stabilizacji prądu nie ma.

    nsvinc napisał:
    pokaż oscylogram przedstawiający pobierany prąd (dla setpointa np. 5A) jeśli napięcie źródłą skokowo zmieni się (a'la prostokąt) z, przyjmijmy, 12V na 24V.

    Jutro zobaczę czym dysponuję i może uda mi się coś zrobić.

    nsvinc napisał:
    Ogólnie przydałoby się parę dodatkowych trybów pracy; oprócz stabilizacji I (klasyk, test trybu CV), warto mieć też stabilizację U (test trybu CC), stabilizację R (test progu przeciążenia zasilaczy, OCP), stabilizację P(test moc vs. sprawność zasilaczy)

    Idąc tym tropem to w ogóle można zrobić programowalne obciążenie z różnymi nie tylko trybami ale i charakterystykami pracy. To miało być proste urządzenie spełniające podstawową funkcjonalność, a nie kombajn.
  • #9
    noel200
    Poziom 25  
    nsvinc napisał:
    tep response - pokaż oscylogram przedstawiający pobierany prąd (dla setpointa np. 5A)

    Zdałem sobie właśnie sprawę z tego, że potrzebuję sondę prądową do oscyloskopu by to uczynić. Nie dysponuję taką niestety.
  • #10
    nsvinc
    Poziom 35  
    A nie wystarczy po prostu mierzyć napięć na emiterach tranzystorow wejsciowych wzgledem masy?
    Ewentualnie mozesz tez zbudowac przystawkę na op-ampie zeby te napięcia zsumować i wzmocnic na tyle, zeby oscyloskop wypluł sensowny wykres...

    Dodano po 11 [minuty]:

    noel200 napisał:
    ale i charakterystykami pracy

    To juz nie takie proste. Programowalna nieliniowa charakterystyka I/U (i w sumie kazda inna w tym przypadku też) wymagałaby wysoce skomplikowanego układu cyfrowego, w skrócie składającego się z ADC, dwuportowej pamięci, DAC, obwodów generacji zegarów, cyfrowo sterowanego PGA, sporej garści standardowej logiki cyfrowej i mikrokontrolera... Fakt, ze wtedy układ potrafiłby symulować np. LEDy mocy.

    Dorobienie prostego trybu chociażby stabilizacji R wcale trudne nie jest, wystarczy do IC1B dostawić feedforward bazujący na napięciu wejściowym. Precyzyjniej mówiąc, na koniec potencjometru 50k podawać podzielone i opampem zbuforowane napięcie wejściowe zamiast +5V :) :) Wtedy I będzie liniowo zależne od U, a więc R=const.

    Stabilizacja U jest równie prosta; zamiast na feedback wpuszczać prąd, to wpuszczać (odpowiednio skondycjonowane) napięcie wejściowe...
  • #11
    noel200
    Poziom 25  
    nsvinc napisał:
    A nie wystarczy po prostu mierzyć napięć na emiterach tranzystorow wejsciowych wzgledem masy?
    Ewentualnie mozesz tez zbudowac przystawkę na op-ampie zeby te napięcia zsumować i wzmocnic na tyle, zeby oscyloskop wypluł sensowny wykres..

    Postaram jutro pożyczyć sondę prądową, bo nawet nie chce mi się obudowy otwierać ;-)

    nsvinc napisał:
    Dorobienie prostego trybu chociażby stabilizacji R wcale trudne nie jest, wystarczy do IC1B dostawić feedforward bazujący na napięciu wejściowym. Precyzyjniej mówiąc, na koniec potencjometru 50k podawać podzielone i opampem zbuforowane napięcie wejściowe zamiast +5V :) :) Wtedy I będzie liniowo zależne od U, a więc R=const.

    Stabilizacja U jest równie prosta; zamiast na feedback wpuszczać prąd, to wpuszczać (odpowiednio skondycjonowane) napięcie wejściowe...


    A jakie byłyby praktyczne zastosowanie takiego elektronicznego obciążenia z możliwością ustawienia stałego R albo stałego U tak w ogóle?
  • #12
    nsvinc
    Poziom 35  
    Stabilizacja R bardzo przydaje się do sprawdzania charakterystyk paneli fotowoltaicznych, przydatne jest rowniez do testowania niektorych zasilaczy ("jak przysiada napięcie gdy maleje rezystancja obciazenia").

    Tryb stabilizacji U przydatny jest przy testach zasilaczy pracujących w trybie CC - mierząc prąd wyjściowy zasilacza zakladamy, że dla dowolnego U, I=const.
    Zresztą, tryb CC można testować równie dobrze stabilizując R lub U. Stabilizacja I nie w ogóle nie nada się do testu trybu CC.

    Tak naprawdę najlepsze i najbardziej uniwersalne obciążenie elektroniczne to takie, które jest zwyczajnie 'programowalnym rezystorem'. Stabilizując R, można:
    - w przypadku trybu CV, zauwazyc wahania napięcia gdy zmienia się obciążenie
    - w przypadku trybu CC, zauwazyc wahania prądu gdy zmienia się obciążenie

    Dla zasilacza CV, podczas uruchamiania/testów, mówisz: obciążmy zasilacz prądem xx A, zmierzmy sprawność. Dla CC, mówisz: wymuśmy napięcie xx V, zmierzmy sprawność. Wszystkie trzy tryby stabilizacji (I, U, R) są tak samo potrzebne aby sensownie sparametryzować dany zasilacz.

    BTW - czemu stopnie wyjściowe nie są FET? ;)
  • #13
    noel200
    Poziom 25  
    nsvinc napisał:
    czemu stopnie wyjściowe nie są FET?

    Bo urządzenie powstało w dużej mierze z części leżących w szufladzie i przez te części właściwie ono powstało.
  • #14
    Nathir
    Poziom 14  
    Witam

    Wykonałem wersję trochę prostszą, THT.
    Postanowiłem nie budować/stosować żadnych wyświetlaczy.
    Dałem szeregowo dwa potencjometry (zgrubnie/dokładnie). Więcej zmian nie pamiętam.
    Prąd będę ustawiał mierząc amperomierzem i zasilając z zasilacza, a potem po prostu zamiast zasilacza podłącze układ który chce obciążyć (np. akumulatorki).

    Sztuczne obciążenie na 2x2N3055 Sztuczne obciążenie na 2x2N3055 Sztuczne obciążenie na 2x2N3055

    Paczkę rar eagle załączam poniżej. (są tam trzy wersje chyba - patrz data modyfikacji)
    Można zastosować 7805 w wersji 100mA.
    Maksymalny prąd jaki zarejestrowałem pobierany przez zasilanie (podłączane pod gniazdo DC układu) to około 35mA. Zasilam to 12V.

    Główne tranzystory - ja mam całkiem sporo takich 2n3055 na radiatorach jak na zdjęciu, więc ich wyprowadzenia po prostu dolutowałem do małych pól lutowniczych oznaczonych C B E.
    No i rezystory emiterowe wstawiłem jednak pionowe, bo takie tylko miałem.

    Pierwsze takie urządzenie w moim warsztacie.
    Układ działa dobrze. Nic poza tranzystorami gł. się nie grzeje. W miarę dobrze trzyma wartość prądu (zmieniając tylko wejściowe napięcie np. o 5V prąd obciążenia zmieni się z 1,50A na 1,51A). Posłuży mi do testowania akumulatorków (będę musiał dorobić jakiś układ, który po obniżeniu napięcia np. poniżej 3,5V dla Li-Ion odetnie przekaźnikami obciążenie) lub do obciążania zasilaczy (nie tych warsztatowych, lecz zasilaczy w gotowych układach, produktach) i sprawdzania ich zdolności chłodzenia.

    W układzie zastosowano rezystory o wysokich wartościach, np. 4M7. Sporo. Dotknę potencjometru i zamiast ustawionych 20mA mam 30. Jest to główna wada.

    Chętnie zbudowałbym coś bardziej zaawansowanego, lecz nie mam tyle czasu i wiedzy, żeby sam zaprojektować lepsze obciążenie elektroniczne.
    Kiedyś może znajdę jakiś gotowiec.
    Musiałoby mieć CC, CV, CR i jakieś funkcje typowo do rozładowywania akumulatorów, jakiś próg bezpiecznego napięcia, gdzie kończyłoby się rozładowywanie.
    Dzięki autorowi tematu za udostępnienie.
  • #15
    noel200
    Poziom 25  
    nsvinc napisał:
    step response - pokaż oscylogram przedstawiający pobierany prąd (dla setpointa np. 5A) jeśli napięcie źródłą skokowo zmieni się

    Dziś pożyczyłem prądową sondę do oscyloskopu.
    Do obciążenia podłączyłem 5V z sieciowej ładowarki usb 2A.
    Prąd ustawiłem 1A. Aha, podłączyłem ją przez diodę prostowniczą Sb540.
    Przed sondą prądową podłączyłem jeszcze zasilacz regulowany. ustawiłem na nim 12V i 2A.
    Żółty to wykres napięcia, niebieski prądu.

    Sztuczne obciążenie na 2x2N3055

    Sonda ma przełożenie 100mV/1A. Oba wejścia w oscyloskopie mają ustawione x10. Sonda napięciowa oczywiście też ma przełącznik w pozycji x10.

    Wynik chyba niezły. Prąd nawet nie drgnął, choć narastanie napięcia jest bardzo wolne. Kilka ms. Pewnie za sprawą kondensatorów filtrujących na wyjściu zasilacza.
  • #16
    Nathir
    Poziom 14  
    Dziwne.
    Wynik idealny.

    A powiedz mi czy też tak masz, że jak dotykasz potencjometru to prąd się trochę zmienia?
    Ustaw obciążenie na około 50mA, zdejmij plastikową gałkę z potencjometru i dotknij.
    Czy prąd się zmieni? U mnie tak niestety jest.
    Martwią mnie te duże wartości rezystorów, jakiś kurz i układ inaczej działa...
  • #17
    noel200
    Poziom 25  
    No ja u siebie gałki nie zdejmuję. Bo i po co. Po dotknięciu przy tak małych prądach może się coś zmieniać. To normalne. Ale z nałożoną u mnie przy dotykaniu się nic nie dzieje.
    A ty masz gałkę? Jak nie to musisz sobie załatwić.
    Rezystory mają tak duże wartości, żeby zminimalizować zmianę nastawy wraz z rozgrzewaniem się ścieżki potencjometru.
  • #18
    nsvinc
    Poziom 35  
    noel200 napisał:
    Prąd nawet nie drgnął, choć narastanie napięcia jest bardzo wolne. Kilka ms. Pewnie za sprawą kondensatorów filtrujących na wyjściu zasilacza.

    Nie dziwię się. Masz 500us/div, to co widzimy to prędkość tak powolna, ze "prawie do tyłu".
    To, co chciałem, byś zmierzył, to natychmiastowa zmiana napięcia; zbocze jego narastania powinno mieć <1us! Tutaj masz kilka ms, wiec nawet jesli tor mocy ma pasmo kilkadziesiąt kHz, to wszystko będzie wyglądać 'idealnie'.
    To co widac na oscylogramie to jest idealne, problem w tym, ze to pomiar nie tego co trzeba
    noel200 napisał:
    Przed sondą prądową podłączyłem jeszcze zasilacz regulowany. ustawiłem na nim 12V i 2A.
    . Step response nie mierzy się dla wolnozmiennych sygnałów. To co widać to bezsprzecznie jest wolnozmienne napięcie. Sprzęt do generowania napięcia testowego powinien składać się z dwóch różnych żródeł napięcia (kilka V i kilkadziesiąt V), napięcie wyzsze podawane przez szybkiego PMOSa. Wtedy czas narastania będziesz miał rzędu setek ns, i wtedy pomiar będzie miał sens.
    Wtedy również wylezą oscylacje prądu wokół setpointa (w przypadku za małej kompensacji) lub leniwe narastanie (w przypadku za duzej kompensacji), i będzie się dało zmierzyć czas ustalania (moment zaniku oscylacji).
  • #19
    noel200
    Poziom 25  
    To wszystko prawda. No ja jednak nie zamierzam budować jakiegoś układu, żeby to zmierzyć. Nie wiem nawet gdzie takie warunki pracy dla elektronicznego obciążenia mogą wystąpić.
  • #20
    nsvinc
    Poziom 35  
    Korci mnie aby zbudować ten układ wyjściowy tylko wprowadzić w niego pewne modyfikacje:
    - opamp zmienic na LTC6246 (180MHz, 90V/us) akurat taki mam (oczywiscie trzeba będzie zmienić wartość C3); co ciekawe nie mam LM358 :D
    - Q1,Q2,Q3 zmienic na FMMT617 (tez taki mam, za to nie mam BD139)

    2N3055 akurat tez mam, więc ostateczny układ wykonawczy się nie zmieni.

    Zrob sensowne pomiary swojego układu, ja zmierze swoj po zmianach, porównamy. Chociaż myślę, że te zmiany co wprowadzę nie poprawią parametrów układu, sam 2N3055 jest dramatycznie wolny...

    Dodano po 12 [minuty]:

    noel200 napisał:
    Nie wiem nawet gdzie takie warunki pracy dla elektronicznego obciążenia mogą wystąpić.

    Ja wiem. I to nawet bardzo dobrze wiem, gdzie mogą wystąpić, mianowicie podczas dewelopowania zasilaczy.

    Mały offtop:
    Przypadek nr 1: zostało kupione chinskie elektroniczne obciążenie marki Array, celem przeprowadzenia testów pętli sprzężenia zwrotnego regulatora w zasilaczu. Niestety regulator był 'bardzo nisko cięty' (aplikacja PFC-Flyback). Badziewie-Array miało tak małe pasmo, że wprowadzało samo z siebie oscylacje do układu, i zmarnowałem dobre 2 dni rozkminiając dlaczego w najdowolniejszych konfiguracjach regulatora w zasilaczu wciąż mam oscylacje prądu które nie zanikają. Pod wpływem frustracji podłączyłem na wyście zasilacza rezystor - oscylacje znikły, a settling time okazał się być rzędu 80ms, bez overshoota. Chinski grat oddałem wspólnikowi, niech się sam z tym męczy...

    Przypadek nr 2: Testujemy fotoogniwo, a dokladniej chcemy wyznaczyc charakterystykę naświetlenie-moc. Podłączamy wyzej wspomniany Array...
    Łatwo się domyślić; ze przezywamy mały dramat. Przy zmianach naswietlenia w obciążeniu klikają przekażniki, i ni cholery nie stabilizuje ono tego, co ma stabilizować. Szopki...

    Wniosek:
    Elektroniczne obciążenie musi mieć pasmo znacznie większe niz testowany obwód; w przypadku szybkich przetwornic DC-DC gdzie pasmo feedback'a jest rzędu MHz, obciążenie musi mieć pasmo kilka razy wyzsze, aby wykonać rzetelne pomiary zachowania regulatora.
    Jeśli pasma źródła i obciążenia są bliskie, ani jedno ani drugie nie będzie nic stabilizować, a prąd (czy napięcie) będzie oscylować z 'beat frequency' (f1-f2) wokół setpointa...
  • #21
    noel200
    Poziom 25  
    nsvinc napisał:
    Chociaż myślę, że te zmiany co wprowadzę nie poprawią parametrów układu, sam 2N3055 jest dramatycznie wolny...

    No właśnie ja też się zastanawiałem nad tym. Nie znalazłem nigdzie jaki on ma slew rate, ale jak dobrze pamiętam jest to dość wolny tranzystor.
    nsvinc napisał:
    zostało kupione chinskie elektroniczne obciążenie marki Array

    A i w firmie w której pracuję widziałem u kogoś na biurku takie. A u nas w dziale jest zasilacz tej firmy. Miał być taki dokładny. W sumie może i jest, ale stabilność działania jest żadna. Często się nawet zawiesza w trakcie uruchamiania.
    Ja akurat żadnych zasilaczy nie buduję więc szybkość mi nie potrzebna. Ale może kiedyś...
    Ale takich konkretnych pomiarów swojego obciążenia ie jestem w stanie zrobić. Nawet nie mam odpowiednich źródeł napięcia.
  • #22
    nsvinc
    Poziom 35  
    W sumie mam jeszcze tylko jedno zastrzezenie co do oryginalnego układu - przy braku zrodla napięcia na LOAD i niezerowym ustawionym prądzie, tranzystory wyjsciowe wchodzą w nasycenie i płyną duże I(b) T1 i T2 - zupełnie zbędnie. Myślę, ze warto to poprawić, np. za pomocą komparatora i przełącznika analogowego SPST...
  • #23
    noel200
    Poziom 25  
    nsvinc napisał:
    przy braku zrodla napięcia na LOAD i niezerowym ustawionym prądzie, tranzystory wyjsciowe wchodzą w nasycenie i płyną duże I(b) T1 i T2

    W czym to przeszkadza?
  • #24
    andre65
    Poziom 13  
    A mnie się podoba! Jest bardzo funkcjonalny.
    Jednak, kiedy będziesz chciał zrobić kiedyś bardziej wydajną wersję: z większym prądem i bez dużego grzania, pomyśl o zastosowaniu obciążenia na bazie przetwornicy impulsowej. Polecam i pozdrawiam!
  • #25
    AdamC
    Poziom 24  
    andre65 napisał:

    Jednak, kiedy będziesz chciał zrobić kiedyś bardziej wydajną wersję: z większym prądem i bez dużego grzania, pomyśl o zastosowaniu obciążenia na bazie przetwornicy impulsowej.


    Ciekawe, masz jakiś pomysł co zrobić z energią odbieraną przez sztuczne obciążenie ?
  • #26
    andre65
    Poziom 13  
    AdamC napisał:

    Ciekawe, masz jakiś pomysł co zrobić z energią odbieraną przez sztuczne obciążenie ?


    Masz rację! Energie trzeba gdzieś "spalić". Jednak tu miałem na myśli ograniczenie grzania się półprzewodników. Można spalać energie gdzie indziej, przenosząc ją właśnie za pomocą tej przetwornicy.

    Jak to zrobić?
    Tak:

    1. Od strony wyjścia zasilacza (źródła oddawanej mocy) dajemy najpierw układ pomiaru prądu. Muszą być użyte opamp typu "rail-to-rail". Ja bym od razu użył specjalizowany AD620.

    2. Poniżej dajemy pierwotne uzwojenie transformatora impulsowego wraz z szybką diodą przełączającą, np. jakaś Shottky oraz kilkoma elementami wspomagającymi pracę układu (elementy R i C). Transformator wyciągamy z jakiejś zezłomowanej przetwornicy. Uwaga! czasem to właśnie transformator może być zepsuty! Sam test pomiaru rezystancji uzwojeń nie jest miarodajny!

    3. Poniżej znajduje się - podłączony już do masy - klucz MOSFET z kanałem typu N. Każdy prawie się nadaje, jeżeli dodamy układ szybkiego pompowania prądu do bramki. Np IRF540 byłby OK.

    4. Na wyjściu transformatora, odseparowany galwanicznie, już bez żadnego prostownika, dajemy obciążenie w postaci czyściutkiego rezystora - ceramicznego "klocka" 10, 20 i więcej Watt.

    5. Całość pracować może pod kontrolą popularnego w automatyce przemysłowej np. UC3844AN, który się charakteryzuje tym, że dobrze pracuje w układach stabilizacji prądu. Wręcz dedykowany jest do takich zastosowań! Co tam! On tam uwielbia być, mierzyć sobie prąd i regulować z PWM 50..100kHz

    6. Do wszystkiego, dla kompletu, dodajemy miernik prądu i napięcia.

    I to już chyba tyle. Parę zabezpieczeń przeciwprzepięciowych (zener/transil na bramce MOSFETa) i koraliki ferrytowe i małe 47..220pF C przeciw wzbudzeniu się pętli FB i ... OGNIA !

    Żródło mocy (zasilacz) będzie "widziało" obciążenie jako statyczne ze stałym prądem. Powtarzam: z prądem DC! Klucz pracuje impulsowo ale transformator wraz diodą dynamicznie przeciwdziałają zmianom prądu - zgodnie z zasadą działania takich układów. Wartość rezystora spalającego moc dobieramy do przekładni transformatora a moc - wiadomo - do planowanych "wypaleń".

    Reszta szczegółów zależy już od inwencji. Układ jest trochę bardziej skomplikowany i ma ograniczenie na minimalne napięcie robocze, które szacuję na ok 2V ale przenosi grzanie z elementów czynnych na bierne co daje wzrost żywotności pewnie z 5 razy. Przy pewnej rozbudowie i sprytnym przełączaniu zacisków modułu, można uzyskać - mam taką nadzieję - układ, który raz może dawać stały prąd ładowania a następnie stały prąd obciążenia.

    Sam rozpocząłem kiedyś taki projekt do automatycznego testera baterii i akumulatorów ale mi potem przeszło. Wykonałem część, która była źródłem stałego, dodatniego prądu ładowania akumulatora i chodziło mi to doskonale. Jednak ostatnio znowu "wypływa mi" taka potrzeba bo nie mogę znaleźć nic gotowego, co potrafiłoby naprzemiennie ładować i rozładowywać akumulatory, mierzyć ich rezystancję wewnętrzną, pojemność i ogólnie szacować stan zużycia. Może ktoś wie, gdzie można kupić jakiegoś gotowca? Wiem, że ktoś powie, że zrobić coś samemu jest bezcenne ale jakoś mam inne, ciekawsze rzeczy teraz "na tapecie" a taki tester też by się przydał.
    Pozdrawiam Andrzej Kowal
  • #27
    Rafał 116
    Poziom 17  
    Odnośnie projektu jest zbyt odchudzony. Nie ma nad nim zbyt dużej kontroli. Już bym wolał używać zwykłego rezystora dużej mocy, niż takiego cuda.
    Wpadł mi kiedyś fajny projekt sztucznego obciążenia ze stałym R - kit AVT 318. Nie wykonałem go dlatego nic o nim nie powiem ale myślę że jest godzien uwagi.
  • #28
    nsvinc
    Poziom 35  
    andre65 napisał:
    Energie trzeba gdzieś "spalić". Jednak tu miałem na myśli ograniczenie grzania się półprzewodników.

    Powaznie? Autor nie ma zamiaru rozbudowywać tego urządzenia; jakby nie patrzeć, diwajs spełnia swoją funkcję. Skoro autorowi nie jest potrzebny diwajs z ficzerami hi-end, to po co sie szarpać? Oczywiście, zawsze można zrobić takie obciążenie dostosowując topologię sync-rectified buck - takie coś będzie w stanie emulować nie tylko obciążenie rezystywne, ale rowniez reaktywne. Stopien skomplikowania - pięć gwiazdek. Koszt markowego urządzenia >30k zł. W przypadku pracy z prądem przemiennym - siedem gwiazdek - praca w czterech kwadrantach z nieliniowymi charakterystykami I/U, i koszt taki sam jak nowej fury lepszej klasy.

    Rafał 116 napisał:
    Nie ma nad nim zbyt dużej kontroli. Już bym wolał używać zwykłego rezystora dużej mocy, niż takiego cuda.

    Dramatycznie się mylisz. Do testowania bazowej funkcjonalnosci zasilaczy CV nadaje sie idealnie. Do testowania fotoogniw (wyznaczania MPP) rowniez się sprawdzi, ale nie na tyle skutecznie, co obciążenie CR. Fotoogniwa to w ogole inny klimat, wiem co mowie...
    Jedyne z czym bym dyskutował to pasmo; przetwornice z charakterystyką sprzężenia zwrotnego podobną do pasma obciążenia, będą wytwarzały oscylacje. Jeśli pasmo fb << pasmo obciążenia, to obciążenie nadąży za zasilaczem. Jeśli pasmo fb >> pasmo obciążenia, to regulator zasilacza będzie prędko nadążał za 'tłustym tyłkiem' obciążenia, i w pewnych okolicznościach mogą być szopki...
    Ukłąd bezsprzecznie jest przydatny. To, ze ja bym tego tak nie zbudował i ze nie spełnia w zadnym stopniu moich wymagan, nie znaczy, że diwajs nadaje się na śmietnik. Układ działa, i autorowi wystarcza bieżąca funkcjonalność - that's it ;)

    andre65 napisał:
    Jak to zrobić?
    Tak:

    Przeczytałem te punkty. Zadam tylko jedno pytanie: o co ci chodzi? Jaki transformator? Jaka topologia ktora wykorzystuje jeden wspomniany tranzystor? Forward? Flyback? Po co?? Zwykły półmostek z dławikiem potrafi to co wymieniłeś, funkcja transferowa znacznie prostsza. Regulator prostszy i bardziej przewidywalny. Nie ma strat transformatora, diody. IMHO to co proponujesz jest chore - bardzo skomplikowany diwajs ktory robi to samo co dwa tranzystory, dlawik, i kawalek procka - tyle ze gorzej...
  • #29
    Rafał 116
    Poziom 17  
    nsvinc napisał:
    Dramatycznie się mylisz.


    Testował byś tym ogniwa ? Nie ma żadnej kontroli nad temperaturą na radiatorach, nie ma zabezpieczenia termicznego, co najwyżej padło by urządzenie a nie testowany przedmiot, ale te kilka szczegółów nie wymagających dużego wysiłku poprawiłoby urządzenie kilka razy.
  • #30
    noel200
    Poziom 25  
    Rafał 116 napisał:
    Testował byś tym ogniwa ?

    Ja już kilka przetestowałem. Jakoś nic nie wybuchło. Wynik mnożenia napięcia ogniwa i ustawionego prądu nie może przekraczać 20 jeżeli test ma trwać dłużej niż minutę. Takie zadanie matematycznie szczególnie trudne nie jest.

    Rafał 116 napisał:
    Już bym wolał używać zwykłego rezystora dużej mocy, niż takiego cuda.

    Ależ proszę. Ja zanim to zbudowałem też cudowałem czym się dało i co było pod ręką, a teraz nie muszę. Jak zbudujesz tego typu urządzenie też będziesz miał ten komfort:-)

    Dodano po 6 [minuty]:

    andre65 napisał:
    przenosi grzanie z elementów czynnych na bierne co daje wzrost żywotności pewnie z 5 razy

    Czyli urządzenie będzie działać nie 1000 godzin a 5000h. A ja użytkuję je średnio 30min/miesiąc.
    Nie ma o co się bić. Zważywszy, że powstało ze śmieci, kosztowało prawie nic, ja nic lepszego nie potrzebuję i nic lepszego sam nie zbuduję, a gotowych rozwiązań nie mam zamiaru stosować bo one nic nie uczą.