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

tranzystor i jego rezystancja cieplna

tomasz249 05 Cze 2016 01:13 9477 249
  • #121
    tomasz249
    Poziom 13  
    _jta_ napisał:
    Zastanów się, jaki możesz mieć opornik do pomiaru prądu (na jaki spadek napięcia możesz pozwolić, jaka moc strat w tym oporniku jest akceptowalna) i z jaką dokładnością chcesz mierzyć prąd. Typowy wzmacniacz operacyjny ma błąd 1÷2mV typowo, a może mieć do 5mV; są wzmacniacze z autozerowaniem z typowym błędem 1uV, a gwarantowanym poniżej 10uV, czyli 500 razy dokładniejsze.

    Możesz podać jakieś konkretne modele tych lepszych wzmacniaczy? i czy są w jakiejś przystępnej cenie...

    Co do rezystora to planowałem dać 0.1om 50W- sporo ciepła się wydzieli. Gdzieś można kupić mniejsze rezystancje? Chyba, że może połączyć np. 5 sztuk 0.1om 10W równolegle dla mniejszej rezystancji.

    Co do dokładności to jeszcze tolerancja rezystora też może nieco namieszać (te 5%)

    _jta_ napisał:
    Skok napięcia drenu * pojemność dren-bramka / pojemność bramki = skok napięcia z ładowania bramki:

    dla IRFP250 ΔUg=2,31V
  • Computer Controls
  • #122
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Możesz podać jakieś konkretne modele tych lepszych wzmacniaczy? i czy są w jakiejś przystępnej cenie...
    Bardo dawno temu wymyślono ICL7650 - pojedynczy, kosztuje poniżej 5zł (sprawdzałem w Semiconductors Bank), jakkolwiek 4-kanałowy LM324 0.6zł tamże. Ale chyba obecnie są też jakieś lepsze, trzeba by poszukać na forum, może ktoś porównywał... O ile pamiętam, do ICL7650 trzeba podłączać kondensator, i to o dobrych parametrach - jest wykorzystywany do autozerowania. Pewnym problemem są napięcia termoelektryczne na połączeniach - łatwo mogą dać błąd znacznie większy, niż wzmacniacz z autozerowaniem, trzeba zwracać uwagę na dobór materiałów na przewody. A i o oporności połączeń trzeba pamiętać...

    Można łączyć oporniki równolegle; można wykonać je z drutu oporowego - najłatwiej kupić spiralę grzejną z chromonikieliny (aczkolwiek jej opór nieco zależy od temperatury - zmienia się o kilka %, gdy jest rozżarzona - ale nie należy jej tak nagrzewać, bo się utlenia), pociąć na kawałki, połączyć równolegle (np. spirala 2000W ma opór 25Ω, tnąc ją na 50 równych kawałków i łącząc je równolegle uzyska się 0.01Ω), ale nie daje się lutować; lepszymi materiałami są kanthal (niektóre wersje i nie wiem, czy da się lutować) i konstantan, a jednym z najlepszych (najmniejsza zależność oporu od temperatury) manganin (dwa ostatnie dają się lutować, ponoć łatwo, ale mi lutowanie konstantanu marnie wychodziło).

    Jeśli z obliczenia wychodzi skok napięcia bramki 2,31V, to nie powinno być problemu; zagrożeniem jest tylko taka sytuacja, że najpierw na bramkę podajesz napięcie bliskie dopuszczalnemu, potem na dren kilkadziesiąt V przez podłączenie do niego zasilania (a zwłaszcza zasilacza z kondensatorem na wyjściu) - to podnosi napięcie bramki o parę V i może spowodować przekroczenie dopuszczalnego i przebicie bramki.
  • #123
    Rzuuf
    Poziom 43  
    Chromonikielina, konstantan, rheotan, izabellin - lutują się świetnie, ale wymagają topnika aktywnego (np. mocznik lub chlorowodorek aniliny).
    Kanthal ani baildonal się nie lutują!
  • Computer Controls
  • #124
    tomasz249
    Poziom 13  
    _jta_ napisał:
    można wykonać je z drutu oporowego - najłatwiej kupić spiralę grzejną z chromonikieliny

    trzeba by pewnie cały kupić, rezystory 0.1om 10W x5 sztuk wyszłyby taniej (0,6*5=3zł) tylko czy było by to dobre rozwiązanie...? Rezystory cementowe mają dokładność 5%, drut oporowy- nie wiem.
    _jta_ napisał:
    Jeśli z obliczenia wychodzi skok napięcia bramki 2,31V, to nie powinno być problemu; zagrożeniem jest tylko taka sytuacja, że najpierw na bramkę podajesz napięcie bliskie dopuszczalnemu, potem na dren kilkadziesiąt V przez podłączenie do niego zasilania (a zwłaszcza zasilacza z kondensatorem na wyjściu) - to podnosi napięcie bramki o parę V i może spowodować przekroczenie dopuszczalnego i przebicie bramki.

    Co proponujesz (jeśli da się coś na to poradzić)?

    Co do diod na wyjściu wzmacniacza w schematach na poprzedniej stronie - to po co stosować takie diody jeśli nie możliwe z punktu właściwości WO aby na wyjściu było napięcie wyższe od +Ucc lub niższe od GND ? Oczywiście to przy założeniu zasilania nie symetrycznego.

    _jta_ napisał:
    Popatrz, jaki zakres napięć bramki jest potrzebny, a jaki potrafi dawać WO. Zwróć uwagę na minimalną wartość parametru Gate Threshold Voltage - jeśli WO może dać niższe napięcie na wyjściu, to nie potrzebujesz zasilania symetrycznego.

    IRFP ma Vgsth min. 2V. Jeśli WO jest zasilony z szyn +12 i GND to chyba może dać niższe napięcie od 2V, dobrze myślę?

    Co do wzmacniaczy to ICL7650 jest w sklepie w którym mam robić zakupy ale za 15zł ;/
    Znalazłem też inne o niskim napięciu offsetu np. OPA177, MAX420 ale nie są dostępne. W omawianym układzie jakie napięcie offsetu powinno być aby mieć sensowną dokładność?
    Wiadomo 600mA to za dużo ale jakiś nieco mniejszy błąd chyba nie będzie przeszkadzał jeśli i tak będzie wyświetlany prąd na wyświetlaczu mierzony bezpośrednio na rezystorze pomiarowym. Na błąd wtedy będzie się składać tolerancja rezystora, współczynnik cieplny rezystancji i rozdzielczość ADC( przy 10bit ADC błąd będzie wynosił 20mA).
  • #125
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Co proponujesz (jeśli da się coś na to poradzić)?
    Wystarczy, że napięcie podawane na bramkę będzie o kilka V niższe od dopuszczalnego dla bramki. Dioda może dać tyle, że jak dren nie jest podłączony, to "ściąga" napięcie bramki, przez co zapas bezpieczeństwa jest większy. Ale i bez tego chyba łatwo mieć wystarczający? IRFP jest całkowicie włączony przy 10V, a wytrzymuje 20V; możesz podać na bramkę i 12V, a skok napięcia drenu nie naładuje jej nawet do 15V, więc nie ma o co się martwić.

    Co do wzmacniaczy to ICL7650 jest w sklepie w którym mam robić zakupy ale za 15zł ;/
    To poszukaj sklepów, które mają to w sprzedaży wysyłkowej po 4zł (+ może 20zł za wysyłkę całości zamówienia - a może znajdziesz sklep z tańszą wysyłką).

    Jeśli ADC ma mierzyć małe napięcia, to ma większy błąd względny - sprawdź to w opisie ADC. Jest np. ICL7135 do woltomierza 200mV 4,5 cyfry, czyli o rozdzielczości 10uV, ale trzeba sprawdzić, czy da się odczytywać z uC.

    Z drutu (ale czegoś lepszego, niż chromonikielina) możesz zrobić opornik o dokładności choćby 0.5%, jeśli znasz, albo masz czym zmierzyć oporność drutu z dokładnością ze dwa razy lepszą.
  • #126
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #127
    tomasz249
    Poziom 13  
    _jta_ napisał:
    możesz podać na bramkę i 12V, a skok napięcia drenu nie naładuje jej nawet do 15V, więc nie ma o co się martwić.

    Tak zrobię
    _jta_ napisał:
    do ICL7650 trzeba podłączać kondensator, i to o dobrych parametrach - jest wykorzystywany do autozerowania. Pewnym problemem są napięcia termoelektryczne na połączeniach - łatwo mogą dać błąd znacznie większy, niż wzmacniacz z autozerowaniem, trzeba zwracać uwagę na dobór materiałów na przewody. A i o oporności połączeń trzeba pamiętać...

    Mam nadzieje że łatwo da się obejść opisane wady tego układu
    _jta_ napisał:
    Jeśli ADC ma mierzyć małe napięcia, to ma większy błąd względny - sprawdź to w opisie ADC. Jest np. ICL7135 do woltomierza 200mV 4,5 cyfry, czyli o rozdzielczości 10uV, ale trzeba sprawdzić, czy da się odczytywać z uC.

    czy da się odczytywać? tego nie rozumiem... gdyby taki układ miał wyjścia równoległe to by było fajnie ale zapewne jest wbudowany odrazu transkoder żeby sterować wyświetlaczem led.
    _jta_ napisał:
    Z drutu (ale czegoś lepszego, niż chromonikielina) możesz zrobić opornik o dokładności choćby 0.5%, jeśli znasz, albo masz czym zmierzyć oporność drutu z dokładnością ze dwa razy lepszą.

    przy 5 rezystorach 5% max błąd prądu wyszedł mi 1A więc odpada. Tylko czym zmierzyć takie małe oporności drutu? Omomierz w mierniku mam na zakres min. 20Ω (firmy UNI-T) chyba,że może prezentowane przez m.in. AVT przystawki do pomiaru małych rezystancji by się zdały?
  • #128
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #129
    tomasz249
    Poziom 13  
    Do czego ten scalak?
    Chcè mierzyć prąd i go wyświetlać na wyświetlaczu oraz dodatkowo zabezpieczać układ przed przekroczeniem Ud*Id=150W
  • #130
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #131
    tomasz249
    Poziom 13  
    Znalazłem na allegro.pl układy ACS712 i ACS717- 15zł z wysyłką.
    Tylko nie wiem czy to się opłaci jeśli na wyjściu mam napiecie które trzeba i tak podać na ADC. Jedynie eliminuje się błąd wynikający z rezystora

    Konstantan czy inne(których dostępność jest chyba mniejsza bo na alledrogo nie ma) mają mniejszy dryf temperaturowy niż chromonikielina?

    ICL7650 rzeczywiście taniej można, w sklepie pytałem i mają AD8551 też z zerowaniem ale napięcie zasilania do 5,5V a to chyba będzie za mało...

    Jeśli chodzi o pomiar prądu używając ADC to znalazłem też MCP3421 18-bit- dokładność była by znacznie lepsza niż 10bit z mikrokontrolera
  • #132
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Konstantan ma 20ppm/°C. ACS712-20A ma błąd zera do 0.3A (czyli 1.5% zakresu) - to znacznie więcej, niż z napięć termoelektrycznych dla opornika 10mΩ. MCP3421 ma błąd offsetu do 40uV; poza tym przy 16 bitach (może nie warto używać 18) daje około 15 odczytów na sekundę, do pomiaru prądu pewnie w sam raz, do układu regulacji raczej jest za wolny. Dla ICL7135 wymyślono prosty (ale nieco pracochłonny) sposób odczytu wyniku pomiaru przez uC: zliczanie impulsów @120kHz (opis Maxim-a koniec strony 6 / początek 7; TI też o tym pisze).
  • #133
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #134
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Nie dowolny - błąd typowego WO potrafi popłynąć o około 1mV, co przy oporniku 1mΩ daje błąd prądu 1A. Dlatego potrzebny jest dokładniejszy.
  • #135
    tomasz249
    Poziom 13  
    ACS712-20A Rozumiem że wystarczyłby jeden a wcześniej opisywane rezystory musza byc 3 bo dla każdego tranzystora. Ten adc myślałem bardziej do odczytu a do regulacji chyba opamp.

    Jakie urządzenie- sztuczne obciążenie 150W 50V 20A z wyświetlaniem traconej mocy na LCD i ograniczeniem hiperboli mocy do 150w dla każdego napięcia
  • #136
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #137
    tomasz249
    Poziom 13  
    Pamięć jaką mógłbym wykorzystać to EEPROM. Więc tolerancję dało by sie złagodzić. Rezystor 1m to jedynie z drutu oporowego chyba a dokładnie zmierzyć taką rezystancję graniczy z cudem. Chyba że wpiąć amperomierz w szereg z urządzeniem i odczytywać dokładniej prąd choć to też wniesie błąd.
    Wzmacniacz to bardziej dla utrzymania równych prądów w 3 gałęziach obwodu a typowo do pomiaru to ADC (?) i tu pasowało by min 12-14bit
  • #138
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #139
    tomasz249
    Poziom 13  
    ATmega 8 ma 10bit ADC. 20A/1024=~20mA trochę mała dokładność, szczególnie do odczucia przy małych prądach. Dlatego gdyby było chociaż 14bit to wynik byłby sporo lepszy. Dokładność rzędu 2mA była by satysfakcjonująca
  • #140
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #141
    tomasz249
    Poziom 13  
    Trzeba by pewnie zastosować 2 układy pomiarowe na 2 zakresy.
    Jak rozumiesz zastosowanie tu bufora?
  • #142
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #143
    tomasz249
    Poziom 13  
    Czegoś nie rozumiem. Za braki wiedzy z góry przepraszam. Skoro wzmacniacze mają takie wielkie wzmocnienie to przy jakim kolwiek sygnale wystawią napięcie bliskie którejś szynie więc nie wiem jak ma to działać (chyba że rezystorami ustali się jakieś nie duże wzmocnienie). Nie można by wprost z rezystora do ADC?
  • #144
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #145
    tomasz249
    Poziom 13  
    To w jaki sposób były ukazane opampy w szkole sprawiło że omijałem je szerokim łukiem. Dopiero na zagranicznej praktyce zawodowej nauczyciele lepiej to tłumaczyli po ang (z polowe rozumiałem) niż w szkole po polsku... :)

    Rozumiem,że wzmacniacz jest po to żeby wzmocnić te 20mV do 2V (korzystając z Uref 2.5V) a jeśli tak to pewnie będą potrzebne rezystory <= 1% tolerancji i ew. kalibracja programowa. Na 1 zakresie była by dokładność 10mA.
    Może dało by się lepszą?
  • #146
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Przy przetwarzaniu napięcia na liczbę masz kilka różnych rodzajów błędów:
    - błąd offsetu: '0' liczby odpowiada napięciu różnemu od 0; są różne źródła tego błędu;
    - błąd wzmocnienia: proporcja liczby do napięcia jest inna, niż założona (bo np. opornik ma błąd 0.5%);
    - błąd kwantyzacji: wynik jest liczbą całkowitą, więc napięcie może trafić między "działki skali";
    - nieliniowość przetwornika: odstępy "działek skali" są nierówne; rozróżnia się dwa rodzaje;
    - szum przetwornika: do mierzonego napięcia dodaje się jakaś wartość losowa, jest ona zmienna.

    Stosując przetwornik o dużej liczbie bitów możesz zmniejszyć błąd kwantyzacji; wielkość nieliniowości i szum zwykle podaje się w nocie katalogowej; żeby mieć mały błąd wzmocnienia, potrzebne są elementy o dużej stabilności i skalibrowanie układu (porównanie wyników z wzorcowymi). Błąd offsetu może być generowany przez przetwornik, bądź wzmacniacz (i te błędy podaje się w ich notach katalogowych), bądź połączenia (napięcia termolektryczne), czy sam opornik, na którym mierzysz napięcie (napięcia termoelektryczne w oporniku); można go zmierzyć dla zerowego napięcia/prądu i odejmować od wyników pomiarów, ale on potrafi się zmieniać, zależy od temperatur elementów układu.

    Wzmacniacz stosuje się po to, żeby zmniejszyć błędy w przeliczeniu na napięcie: np. błąd kwantyzacji - masz ADC z "działką" 1mV, a chcesz mierzyć z rozdzielczością 0.1mV, musisz użyć wzmacniacza; albo szumy czy błąd offsetu ADC (do tego wzmacniacz musi mieć znacznie mniejsze szumy i błąd offsetu, niż ADC).

    Uzyskanie dokładności 10mA z opornikiem 1mΩ wymaga pomiaru napięcia z błędem poniżej 10uV - to jest bardzo trudne, bo wystarczy, że przewody będą wykonane z nieco innej miedzi (miedź przewodowa nie jest chemicznie czysta, a i taka może mieć różnicę struktury), któryś jest cieplejszy, i już powstaje napięcie, który nie pochodzi z mierzonego prądu, a trafia do wzmacniacza/ADC; styk lut-miedź daje większe napięcia...
  • #147
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #148
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Ale to chyba tylko dla szybkich przetworników? W przetwornikach dających ponad 100MSPS to ma rzeczywiście kluczowe znaczenie, a i w kilkadziesiąt razy wolniejszych nie jest zaniedbywalne.
  • #149
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #150
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Pewnie się ustali po jakichś 12us dla oporności źródła sygnału 100k (dla dzielnika 2x100k - 6us). Czas = RC*(1+ln(ilość_bitów_ADC)), czy jakoś tak.