Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Rozdzielanie masy w układzie aktywnego obciążenia

tomasz249 08 Dec 2020 16:08 525 21
Computer Controls
  • #1
    tomasz249
    Level 14  
    Dobry wieczór
    Za nie długi czas będę zabierał się za projektowanie płytki jednowarstwowej układu obciążenia. Oczekiwane dokładności pomiarów napięcia, prądu, napięcia z czujnika temperatury to 10bit (przetworniki w uC mają 12bit).

    Moje pytanie dotyczy czy w przedstawionym układzie jest potrzeba wydzielania masy analogowej? Przejrzałem wiele tematów na forum z różnymi przypadkami jednak padały opinie np. o złotej proporcji w formie układu gwiazdy albo o szkodliwości dzielenia masy (różnice potencjałów) a to kwestia ścieżek o najniższej impedancji.

    Schemat:
    Rozdzielanie masy w układzie aktywnego obciążenia

    Proponowana organizacja elementów i kwestia masy:
    Rozdzielanie masy w układzie aktywnego obciążenia
    Część analogowa to wzmacniacze pomiarowe. Sterowanie to wzmacniacz z prądem wyjściowym 50mA i dochodzące do niego sygnał DAC i PWM (do 70kHz). Komparatory to te zabezpieczenia. "W" to podłączenie wiatraka 12V sterowanego z PWM (prąd do 0.25A).
    Czyli rozlewki masy wyglądały by następująco (oczywiście chodzi o sam obrys a nie ,że zalana cała warstwa bo mam tylko jedną):
    Rozdzielanie masy w układzie aktywnego obciążenia
    Są 2 wejścia mas dlatego ,że jedno z zasilania 12V a drugie z urządzenia obciążanego (DUT).

    Nie wiem jak z koniecznością wydzielania masy analogowej ale podejrzewam ,że ścieżkę/pole masy dla układów pobierających większy prąd trzeba rozdzielić, stąd wydzieliłem rozlewki masy dla zasilania wentylatora i toru wysoko prądowego.

    Podział płaszczyzny masy uniemożliwia to zakłócanie układów analogowych przez cyfrowe, z drugiej strony może powodować dłuższą drogę dla prądu powrotnego (co łamie zasady emc - tworzy rzekomo antenę dipolową).

    Fragment artykułu z elektronikab2b:
    "Czy zatem warto rozdzielać płaszczyznę masy, by zapobiec zjawisku, które niekoniecznie musi wystąpić? Część specjalistów jest zdania, że nie ma takiej konieczności. W zamian wskazane jest zastosowanie podejścia, w którym wykorzystuje się tylko jedną płaszczyznę masy, natomiast obwód drukowany dzieli się na sekcję analogową i cyfrową".

    Jednak jeśli bez dzielenia to o co chodzi? Tylko zgrupowanie razem układów analogowych a może chodzi o takie oddzielenie?
    Rozdzielanie masy w układzie aktywnego obciążenia

    Rozumiejąc to w ten sposób powstałoby:
    Rozdzielanie masy w układzie aktywnego obciążenia

    Bardzo proszę o nakierowanie w którą stronę należało by pójść. Dosyć powszechna jest porada aby rozdzielać masy ale czy w moim przypadku jest to czymś uzasadnione?
    Głównym trybem pracy urządzenia jest DC choć będę próbował jak zachowa się w przypadku obciążania napięcia pulsującego - np. prostokątnego o nie wysokiej częstotliwości - a więc pulsujący prąd w torze wysokiego prądu.
  • Computer Controls
  • Helpful post
    #2
    moze-byc
    Level 28  
    Tak, koniecznie trzeba podzielić masy, w miarę możliwości. Przede wszystkim by masą w okolicach obwodów pomiarowych analogowych, konkretnie w okolicach wejść wzmacniaczy operacyjnych, nie płynął duży lub szybko zmieniający się prąd. Mogą być one połączone trochę bardziej niż w tzw. gwiazdę, ale część z pomiarami koniecznie trzeba zrobić na osobnej masie/masach i do głównej masy podłączyć je w jednym punkcie. Chodzi o to by prąd z innych obwodów tamtędy nie płynął co zaburzyłoby pomiary. Podobnie sprawa się ma z pomiarem prądu na boczniku, też w miarę możliwości kompletnie wyciąć to jako osobne pole masy i podłączyć w jednym, odpowiednim miejscu, przy czym to miejsce trzeba będzie przemyśleć by prąd mierzony płynący masą nie wpływał na napięcie odłożone na boczniku.
  • Helpful post
    #3
    User removed account
    Level 1  
  • #4
    spy
    Level 27  
    10 bitów? Najprawdopodobniej będzie szumieć i niekoniecznie uzyskasz taką dokładność, jakiej oczekujesz. No ale do tematu - niekoniecznie musisz rozdzielać masy, jeśli będziesz dobrze filtrował sekcję cyfrową i uważnie prześledzisz, którędy będą płynąć największe prądy sekcji analogowej. To będzie wymagało uwagi i roztropnego umieszczenia kondensatorów filtrujących w układzie tak, aby zakłócenia z sekcji cyfrowej były na poziomie porównywalnym z szumami części analogowej lub przetwornika A/C (tu być może zaradzi jakiś prosty ekran). Niebagatelne będzie też sprawdzenie, czy duże prądy analogowe nie powodują generowania odpowiedzi przetwornika przy odłączonych wejściach. To są oczywiście problemy konstrukcyjne PCB i można sobie z nimi tak czy siak poradzić np. przez podzielenie mas i połączenie ich w jednym punkcie. Jeśli zaś chcesz rozdzielić masy, to najlepiej całe sekcje za pomocą transoptorów, ale wtedy potrzebujesz dwóch niezależnych układów zasilania. Wtedy masa analogowa będzie "w powietrzu" i całość może być bardziej podatna na zakłócenia, które także da się doprowadzić do pomijalnego poziomu przez odpowiednie poprowadzenie ścieżek lub odcięcie częstotliwości niepotrzebnych, szczególnie, jeśli pomiar jest zdejmowany różnicowo.
    Generalnie myślę, że warto najpierw uruchomić układ prototypowo, a dopiero potem zrobić płytkę. Osobiście nie jestem pewien czy 10 bitów nie będzie większym problemem od wspólnej masy.
  • Computer Controls
  • #5
    moze-byc
    Level 28  
    @atom1477 Tak, masz rację. Po prostu uznałem że o tym właśnie myślał autor, bo kompletne wydzielenie w tym układzie nie przejdzie.
  • #6
    tomasz249
    Level 14  
    spy wrote:
    10 bitów? Najprawdopodobniej będzie szumieć i niekoniecznie uzyskasz taką dokładność, jakiej oczekujesz.

    Czy jest to spowodowane czymś konkretnym w tym układzie? 10bit to nie jest wygórowana dokładność obecnie.


    Wspomniane wydzielenie masy, które trzeba wykonać - chodzi o rozwiązanie na ostatnim z moich rysunków?

    Dodam jeszcze w kwestii tory wysokiego prądu: nie zamierzam puszczać prądu 10A po miedzi, na wejściu będzie podłączone za pomocą złącza ARK, następnie bezpiecznik praktycznie zaraz obok oraz TVS i dioda, wszystko praktycznie razem, dalsze połączenia tj. do bocznika i poza płytkę odbędą się przewodem 2.5mm^2, wejście w laminat w zasadzie wystarczyłoby cienkimi przewodami od bocznika (bocznik 10W z aluminiową obudową) w celu pomiaru spadku napięcia. Tak więc jeśli to nie jest wskazane to rozlewka masy nie musi być ciągnięta aż do samej góry.
  • Helpful post
    #7
    moze-byc
    Level 28  
    tomasz249 wrote:
    bocznik 10W z aluminiową obudową

    Powiedz co chcesz mierzyć konkretniej? Bo w większości zastosować te rezystory to tragiczne boczniki. Duże indukcyjności... Dużo lepiej mierzyć na małych rezystorach metalizowanych albo dedykowanych bocznikach do pomiaru prądu, a potem podbicie tego napięcia wzmacniaczem operacyjny dla ADCa.
    tomasz249 wrote:
    Wspomniane wydzielenie masy, które trzeba wykonać - chodzi o rozwiązanie na ostatnim z moich rysunków?

    Mniej więcej. Po prostu "delikatne analogowe" części dajesz blisko siebie odpowiednio projektując przepływ prądów, na całej płytce wylewasz duże pole masy a w części analogowej mniejsze pole które z tą główną będzie się łączyło w jednym miejscu. Najlepiej jak zrobisz to tak by przez to połączenie nie płynął w teorii żaden prąd.
  • Helpful post
    #8
    spy
    Level 27  
    tomasz249 wrote:
    Czy jest to spowodowane czymś konkretnym w tym układzie? 10bit to nie jest wygórowana dokładność obecnie.


    No nie jest, ale TO ZALEŻY. Np. mierzysz napięcie 1V. Przy 10 bitach masz rozdzielczość ok. 1/1024 = 1mV. A to już może być poziom szumów lub zakłóceń i będziesz musiał obniżać rozdzielczość o. np 2 bity, bo dane generowane przez ADCa będę "fruwać". Weź też pod uwagę błędy kwantyzacji, które również mają wpływ na wyniki z przetwornika. Dlatego proponuję najpierw zrobienie prototypu i sprawdzenie jak się projekt ma do rzeczywistości. Mogę nie mieć racji, ale sądzę, że co najmniej bit jeśli nie dwa będą musiały być odrzucane jako "niestabilne". Ewentualnie będziesz musiał filtrować wejście pomiarowe, co w sumie na jedno wyjdzie.

    Dodano po 59 [minuty]:

    Dodatkowo kilka uwag do schematu, tak na szybko:
    Rozdzielanie masy w układzie aktywnego obciążenia

    Brakuje np. diody Zenera ograniczającej maksymalne napięcie na wejściu opampa.

    Rozdzielanie masy w układzie aktywnego obciążenia

    Jeśli nie kompensujesz programowo, to brakuje układu RC zapobiegającego odczytywaniu drgań styków. Podobnie przy przycisku reset.

    Rozdzielanie masy w układzie aktywnego obciążenia

    Należy użyć Logic Level MOSFET - https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=15625283#15625283


    Rozdzielanie masy w układzie aktywnego obciążenia
    Jaki jest sens podawania napięcia odniesienia na masę?

    Rozdzielanie masy w układzie aktywnego obciążenia

    Generalnie przy TL431 brakuje kondensatora:
    Rozdzielanie masy w układzie aktywnego obciążenia

    Rozdzielanie masy w układzie aktywnego obciążenia

    Wystarczy ograniczyć prąd diody LED do ok. 8mA i wystarczy np. tak:

    Rozdzielanie masy w układzie aktywnego obciążenia


    Rozdzielanie masy w układzie aktywnego obciążenia

    Dosyć oryginalne biasowanie diody w NJLu. Te diody wymagają raczej wysokich prądów (ale nie aż tak, by trzeba było osobnego MOSFETa), gdzie Ty polaryzujesz swoją 3,3V/1,74k = 2mA . To trochę za mało, jakieś 25mA powinno być lepszą wartością (tam jest odpowiednik MUR120). Poza tym tam jest potrzebne źródło stałoprądowe (choćby na dwóch tranzystorach BJT), aby mierzyć różnice w zmianach napięcia na diodzie w funkcji temperatury. Z tego, co wiem, te diody mają współczynnik ok. -1,7mV/°C, więc wypadałoby również mieć czyste zasilanie tej diody, jeśli cokolwiek użytecznego chce się zmierzyć przy zakładanej rozdzielczości. Przy okazji - skąd zaczerpnąłeś schemat/pomysł wykorzystania tego tranzystora? Całkiem ciekawy. Poza tym, że pewnie będziesz tego ThermalTraka wymieniał garściami, bo przy przeciążeniu, zanim dioda je wykryje tranzystor dawno ucieknie poza SOA. Te tranzystory są do zastosowań audio i diody mają pomóc w stabilizacji ich punktu pracy, a nie pracować jako zabezpieczenia. Poza tym tanie nie są. Przy okazji tranzystor zabezpieczy bezpiecznik przed przepaleniem, a nie odwrotnie. Tranzystor Q6 też jest od OnSemi (zamówiłeś próbki?) i jest FETem Logic Level (zobacz jakie ma napięcie Vgs).
    Dlaczego nie zastosujesz np. BTS11 jak w tym projekcie https://andrehessling.de/2016/02/07/project-a...ad-with-microcontroller-part-1-requirements/? Do takich zastoswań świetny wybór.
  • #9
    tomasz249
    Level 14  
    moze-byc wrote:
    Powiedz co chcesz mierzyć konkretniej?

    Jako ,ze jest to aktywne obciążenie to przepływający prąd, przede wszystkim stały. Ale chciałbym zrobić testy przy wejściowym napięciu pulsującym. Przy przebiegu "zmiennym" zapewne wyniki będą trochę odbiegać od rzeczywistości ale użyję uśredniania. Wyników nie zamierzam nigdzie rejestrować, wystarczy jakaś średnia wyświetlana na LCD 5 razy na sekundę. Pomiar szybszych zmian prądu byłby użyteczny do implementacji hiperboli mocy tzn.: układ zaprojektowany na moc 50W, jeśli na wejściu pojawi się 5V to max prąd to 10A ale gdy napięcie wzrośnie do 10V to trzeba automatycznie (przez DAC) ograniczyć prąd do 5A (wtedy nie zależnie od nastawy użytkownika).

    moze-byc wrote:
    a w części analogowej mniejsze pole które z tą główną będzie się łączyło w jednym miejscu

    Czy wymagane jest aby to połączenie było szerokie? zmniejszyło by to impedancję. Układy cyfrowe czy jakieś inne będą od tej rozlewki analogowej na prawo i na dole a więc inne prądy by nie przepływały przez część analogową.
  • #10
    spy
    Level 27  
    ....

    Vref na diodzie Zenera - taka dioda powinna być selekcjonowana i mieć bardzo mały dryft temperaturowy, inaczej Vref nie ma sensu.

    I już na samym końcu stabilizatory liniowe 7805 i LF33 bez porządnych i niemałych radiatorów odparują przy zbijaniu napięcia 12V do 3.3V i 5V. Tak się nie powinno robić. LF33 powinien być za L7805 i robić 5V->3,3V, zaś same L7805 powinny mieć napięcie wejściowe rzędu 7,5V inaczej będą się mocno grzać. 12V do wiatraka należałoby wytworzyć choćby przetwornicą boost albo dać osobne, dedykowane zasilanie.

    Moim zdaniem dużo do poprawienia i problem mas jest tutaj mocno drugorzędny.
  • #11
    User removed account
    Level 1  
  • #12
    tomasz249
    Level 14  
    spy wrote:
    Dodatkowo kilka uwag do schematu

    Dzięki za uwagi.

    U mnie napięcie odniesienia będzie wynosić 2.5V a więc LSB to ~2.5mV. W przypadku redukcji szumów, prosty filtr RC coś pomaga? Na wyjściu wzmacniaczy pomiarowych jest podłączany jumperami układ antyaliasingowy.

    spy wrote:
    Brakuje np. diody Zenera ograniczającej maksymalne napięcie na wejściu opampa.

    Nie dałem żadnej z powodu prądu upływu co by wywołało błąd (spadek napięcia na rezystorze 1M), wg datasheet i kolegów na forum zabezpieczenie rezystorem wystarcza. Dodatkowo tam, skąd brane jest napięcie do pomiaru jest dioda TVS na 36V.

    spy wrote:
    Jeśli nie kompensujesz programowo, to brakuje układu RC zapobiegającego odczytywaniu drgań styków. Podobnie przy przycisku reset.

    Nie planuję dawać układu RC bo i tak nie zabezpiecza to (tak wynika z moich testów) w 100% przed drganiami a programowo usuwam drgania bardzo skutecznie. W sumie wielokrotny reset (jeśli drgania styków) wpływa jakoś niekorzystnie? Rzeczywiście mógłbym tutaj dodać RC.

    spy wrote:
    Należy użyć Logic Level MOSFET

    Było by to prostsze rozwiązanie, ale kanał musiałby się całkowicie otwierać przy 3.3V. Mikrokontroler to STM32F103. Ale w takiej konfiguracji jak jest też będzie działać? Testowałem i jakoś działało, wentylator chyba nie jest specjalnie wymagający :)

    spy wrote:
    Jaki jest sens podawania napięcia odniesienia na masę?

    Wczoraj to zauważyłem i poprawiłem u siebie, przy przesuwaniu się coś zwarło.

    spy wrote:
    Dosyć oryginalne biasowanie diody w NJLu. Te diody wymagają raczej wysokich prądów (ale nie aż tak, by trzeba było osobnego MOSFETa), gdzie Ty polaryzujesz swoją 3,3V/1,74k = 2mA . To trochę za mało, jakieś 25mA powinno być lepszą wartością (tam jest odpowiednik MUR120). Poza tym tam jest potrzebne źródło stałoprądowe (choćby na dwóch tranzystorach BJT), aby mierzyć różnice w zmianach napięcia na diodzie w funkcji temperatury. Z tego, co wiem, te diody mają współczynnik ok. -1,7mV/°C, więc wypadałoby również mieć czyste zasilanie tej diody, jeśli cokolwiek użytecznego chce się zmierzyć przy zakładanej rozdzielczości. Przy okazji - skąd zaczerpnąłeś schemat/pomysł wykorzystania tego tranzystora? Całkiem ciekawy.

    Niestety za słaba jakość eksportu obrazka. Rezystor źródła prądowego to 1.24k, prąd 1mA - dobrałem tak niski by nie podgrzewał tego czujnika temperatury. Czy taki prosty układ na źródle nie zda swojej roli? Jeśli chodzi o pomiar to potrzebuję zgrubnie określić temperaturę tak by ograniczyć moc ponad 130 oC i wyłączyć przy 150 oC - takie zabezpieczenie wpływające na niezawodność - szczególnie gdy nieznana jest Rthsa radiatora. Tak więc dokładność koło 5oC była by wystarczająca.
    Czyste zasilanie - do 3.3V będą podłączone tylko wzmacniacze pomiarowe więc nie będzie agresywnych zakłóceń z cyfrówki. Aby poprawić stabilność wystarczyło by dołożenie koralika ferrytowego?
    Jeśli chodzi o pomysł: szukałem tranzystora z wewnętrzną diodą żeby kontrolować Tj ale MOSFETy z takimi bajerami były 10 lat temu, teraz nie produkują. Kolega z forum naprowadził mnie na darlingtona z diodą podłączoną do bazy jedną końcówką więc kontynuowałem poszukiwania tranzystorów wykorzystywanych w audio z diodą kompensacyjną. Szukając kolejne godziny znalazłem tego NJL-a. Chciałem postawić na niezawodność, by to nie wybuchało z nieznanego powodu.

    Dodano po 3 [minuty]:

    spy wrote:
    Vref na diodzie Zenera - taka dioda powinna być selekcjonowana i mieć bardzo mały dryft temperaturowy, inaczej Vref nie ma sensu.

    Jedyna Zenerka jaka jest w układzie to przy wiatraku by zabezpieczyć wejście uC. Przy Vref jest to układ 432 tyle ,że od ST, podłącza się tylko 2 piny.

    Co do stabilizatorów to każdy będzie miał radiator dobrany z zapasem.

    Dodano po 9 [minuty]:

    spy wrote:
    oza tym, że pewnie będziesz tego ThermalTraka wymieniał garściami, bo przy przeciążeniu, zanim dioda je wykryje tranzystor dawno ucieknie poza SOA. Te tranzystory są do zastosowań audio i diody mają pomóc w stabilizacji ich punktu pracy, a nie pracować jako zabezpieczenia. Poza tym tanie nie są. Przy okazji tranzystor zabezpieczy bezpiecznik przed przepaleniem, a nie odwrotnie. Tranzystor Q6 też jest od OnSemi (zamówiłeś próbki?) i jest FETem Logic Level (zobacz jakie ma napięcie Vgs).
    Dlaczego nie zastosujesz np. BTS11 jak w tym projekcie https://andrehessling.de/2016/...ntroller-part-1-requirements/? Do takich zastoswań świetny wybór.

    A ta dioda nie jest w strukturze krzemowej? wtedy powinna się nagrzać razem ze złączem tranzystora. Oczywiście nie są tanie, kupiłem 2 sztuki, w dodatku z Europie nie znalazłem ich. Próbek NJL-a nie dają - widocznie za drogie :)
    Q6 ma Vgs dosyć niskie, w sam raz, przy dużym prądzie NJL-a napięcie Ube wyniesie 1.1V a więc Vgs wyniesie max 3.8V - z wykresu całkiem wystarczające by wysterować bazę nawet prądem 1A.
    Rozwiązania typu BTS (również te Speed TempFet) widziałem ale nie o to mi chodziło, przy przegrzaniu po prostu by się wyłączał a ja chciałem mieć możliwość utrzymywania takiego obciążenia by temperatura była w normie (czyli maksymalna wydzielana moc przy bezpiecznej temperaturze).

    Dodano po 3 [minuty]:

    Wybór tranzystora był podyktowany właśnie zabezpieczeniem termicznym. Mam cooler od CPU do tego celu ale nie mam danych o Rthsa. W przypadku zwykłego MOSFETa (a takie używa się do budowy obciążeń) można liczyć na szczęście. Teoretycznie znając Rthjc i mierząc Tc (tylko czy mierzenie temperatury wkładki radiatorowej jeśli wystaje kawałek z przodu jest miarodajne?) można by oszacować Tj i przy danej mocy wyliczyć Rthsa.
  • #13
    spy
    Level 27  
    tomasz249 wrote:
    Rezystor źródła prądowego to 1.24k, prąd 1mA - dobrałem tak niski by nie podgrzewał tego czujnika temperatury. Czy taki prosty układ na źródle nie zda swojej roli?


    1mA to moim zdaniem za mały prąd. Zobacz charakterystykę MUR120 w datasheecie. Zobacz też tutaj https://www.onsemi.com/pub/Collateral/AND8196-D.PDF. Widać, na jakich prądach pracują te diody. Będzie trzeba sprawdzić na prototypie czy i jak to zadziała.

    Rozdzielanie masy w układzie aktywnego obciążenia

    tomasz249 wrote:
    eśli chodzi o pomiar to potrzebuję zgrubnie określić temperaturę tak by ograniczyć moc ponad 130 oC i wyłączyć przy 150 oC


    Tranzystory bipolarne mają dodatni współczynnik temperaturowy, a ta dioda nie jest w tej samej strukturze krzemowej, tylko obok. Poza tym, z datasheeta wynika, że to nawet na papierze nie przetrwa.
    Rozdzielanie masy w układzie aktywnego obciążenia

    Dodano po 1 [minuty]:

    atom1477 wrote:
    Nie brakuje diody Zenera, bo jej tam nie powinno być.
    Jak już to diody (nie Zenera) do szyn zasilania.


    Bardziej o to mi chodziło:
    Rozdzielanie masy w układzie aktywnego obciążenia

    Dodano po 16 [minuty]:

    tomasz249 wrote:
    Próbek NJL-a nie dają - widocznie za drogie


    Jakiś czas temu wysyłali. Przez cwaniaczków handlujących samplami to się skończyło.

    Rozdzielanie masy w układzie aktywnego obciążenia
  • #14
    tomasz249
    Level 14  
    spy wrote:
    Przy okazji tranzystor zabezpieczy bezpiecznik przed przepaleniem, a nie odwrotnie.

    Mogę zapytać dlaczego by się tak działo?

    Jeśli przedstawiony sposób nie jest dobry to może zmienię tranzystor mocy na MOSFET-a. Mam cooler od CPU o nieznanej Rthsa aczkolwiek nie najgorszy bo ma miedzianą stopkę. Bardzo proszę o weryfikację czy następująca metoda pozwoliła by dobranie bezpiecznych parametrów pracy urządzenia:
    Uruchomienie układu a przynajmniej tranzystora (na radiatorze z pastą) i wydzielenie na nim przykładowej mocy 10W. Pomiar Tc choćby miernikiem z termoparą. Znając Tc oraz Rthjc (0.7 K/W), delta T = P*Rth = 10*0.7 = 7 oC, Tj = Tc + 7 oC. Dla przykładowego pomiaru 100 oC: Tj = 107 oC. Rthja = (107-25)/P = 8.2 K/W. A więc przyjmując Rthcs jako ,że posmarowane pastą to równe 0.5 K/W. Rthsa = 8.2 - 0.5 - 0.7 = 7 K/W.
    Na tej podstawie można by dobrać maksymalną moc wydzielaną przy danych warunkach chłodzenia i temp otoczenia.

    Dodano po 2 [minuty]:

    spy wrote:
    Jakiś czas temu wysyłali. Przez cwaniaczków handlujących próbkami to się skończyło.

    Tak, słyszałem o cebulakach. Dostałem od Onsemi drobniejsze układziki. Na uczelniany mail wyślą, nie wiem czy wysłali by komuś bez firmy ani nie będącemu studentem...

    Dodano po 2 [minuty]:

    Natomiast jeśli chodzi o diodę w NJL-u posiłkowałem się tym wykresem z tego datasheet:
    Rozdzielanie masy w układzie aktywnego obciążenia
    Rzeczywiście spadek jest o ok. 1.7mV a nie jak uczą w szkole 2.2mV, może to zależy od materiału.
  • #15
    spy
    Level 27  
    tomasz249 wrote:
    Mogę zapytać dlaczego by się tak działo?


    Właśnie przed dodatni współczynnik temperaturowy tranzystorów bipolarnych. Wraz ze wzrostem temperatury spada rezystancja złącza, więc automatycznie rośnie prąd. To się dzieje lawinowo, dlatego prawdziwe jest twierdzenie "Your BJT will beat any fuse". Albo po polsku - tranzystor bipolarny zabezpiecza bezpiecznik. Dlatego stosuje się takie rozwiązania:

    Rozdzielanie masy w układzie aktywnego obciążenia

    I dlatego też MOSFET jest lepszym wyborem, bo ma ujemny współczynnik temperaturowy. Nawet przeskalowywanie bipolarów na wytrzymujące prądy 2-3 razy większe od prądu bezpiecznika nie zawsze działa i tranzystory padają przy przeciążeniach impulsowych.
  • #16
    tomasz249
    Level 14  
    Czyli może nastąpić tak szybki wzrost prądu ,że wzmacniacz U10 i tranzystor Q6 nie zmniejszą dostatecznie szybko prądu BJT?
  • #17
    moze-byc
    Level 28  
    spy wrote:
    I dlatego też MOSFET jest lepszym wyborem, bo ma ujemny współczynnik temperaturowy.

    Nie zgodzę się. Przy pracy MOSFETa jako switch wzrost temperatury zmniejsza rezystancję kanału, to fakt, dlatego można je łączyć równolegle bez rezystorów emiterowych, ale przy pracy liniowej wzrost temperatury zmniejsza napięcie progowe Vgs(th) więc prąd wzrośnie i i tutaj potrzebne są układy kompensujące ten efekt.
  • #18
    spy
    Level 27  
    moze-byc wrote:
    Nie zgodzę się. Przy pracy MOSFETa jako switch wzrost temperatury zmniejsza rezystancję kanału, to fakt, dlatego można je łączyć równolegle bez rezystorów emiterowych, ale przy pracy liniowej wzrost temperatury zmniejsza napięcie progowe Vgs(th) więc prąd wzrośnie i i tutaj potrzebne są układy kompensujące ten efekt.


    Nie twierdzę, że jest w ogóle odporny na takie przeciążenia, tylko że bardziej odporny niż biploarny. Stąd lepszym pomysłem są tranzystory podobne do BTS117:

    Rozdzielanie masy w układzie aktywnego obciążenia

    Dodano po 1 [minuty]:

    Być może IGBT również, ale z tymi na tyle mało miałem do czynienia, że się nie będę wypowiadał.
  • #19
    moze-byc
    Level 28  
    spy wrote:
    Nie twierdzę, że jest w ogóle odporny na takie przeciążenia, tylko że bardziej odporny niż biploarny.

    Ja nie o przeciążeniach tylko o wpływie temperatury na działanie.
  • #20
    spy
    Level 27  
    No to się nie dogadaliśmy. Zgadzam się z tym, co napisałeś. W sumie i tak bezpiecznik będzie wolniejszy niż półprzewodnik, ale przecież są one od tego, by coś się nie zapaliło, a nie by chronić elementy.
  • #21
    moze-byc
    Level 28  
    Ale Ty zostaw te bezpieczniki. Słowem o nich nie powiedziałem.
  • #22
    tomasz249
    Level 14  
    Dziękuję szanownym kolegom za wszelkie wskazówki. Raczej zmienię stosowany tranzystor na MOSFET gdyż wiele jest niepewnych rzeczy we wcześniejszym układzie, a przecież komercyjnie właśnie na MOSFETach się buduje obciążenia. Temat nieco zboczył z toru więc utworzyłem nowy temat w celu weryfikacji schematu.
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=19101647#19101647

    PS W komercyjnych rozwiązaniach nie raz widziałem użyte IRFP250N,dla których producent nawet nie zmierzył SOA dla DC, dziwne.