Jednoduchá elektronická striedavá záťaž v odporovom režime

Zpráva

Ledvuk · #1 Příspěvek od **Ledvuk** » 13 led 2022, 13:09

Zdravím kolegovia.
Chcel som do dielne na rýchlo jednoduchú elektronickú záťaž a podarilo sa mi vymyslieť toto.

Je to v podstate len úprava primitívnej elektronickej záťaže s darlingtonom pre DC akurát sú dve oproti sebe s pridanými ochrannými diodami a šlape to aj na AC.

Nemám to ako teraz postaviť lebo niesom doma tak som to len hodil simulovať do spice. Šlape to dobre, akurát pri malom napätí ide odpor rapídne hore (cez R5 obmedzené na 470 ohmov). Trimrom sa dá nastavený odpor meniť od 2R do 16R.

Príde mi to ako dosť veľká prasárna, tak sa radšej spýtam či je podľa vás dobrý nápad to používať ako záťaž pri meraní zosilňovačov. (Hlavne elektrónkovým by sa to vysoké R pri malom napätí nemuselo páčiť).

#2 Příspěvek od **JirkaZ** » 13 led 2022, 13:20

Přinejmenším je prohozená hodnota u R3 a R4, ne?

Každopádně to je spíš něco jako antiparalelní proudový stabilizátor (ale s nesymetrickým ovládáním), a to ještě nelineární. No nevím...

Samozřejmě koncepce umělé zátěže závisí na způsobu jejího použití, nicméně já jsem si po celý život na stř. účely vystačil s kombinací výkonových odporů, resp. vhodných žárovek. Na ss mám elektronickou DIY zátěž, ale používám i ty odpory a žárovky.

Ledvuk · #3 Příspěvek od **Ledvuk** » 13 led 2022, 13:29

Áno, hodnoty sú prehodené, R3 má byť 2R2. Prúdový stabilizátor to rozhodne neni, má to naozaj odporový charakter (je to vidno aj v tom grafe).

Odpory sú fajn, akurát si ich človek musí prehadzovať, a pokiaľ by sa toto dalo spraviť aby to šlo aj na väčší rozsah, s lineárnym ladením (tandemový potenciometer) tak by to bola celkom lacná pecka.

#4 Příspěvek od **ok1hga** » 13 led 2022, 13:50

nestačilo by udělat jen jednu el. zátěž
a připojovat ji přes dostatečně dimenzovaný graetz ?
. . .

Ledvuk · #5 Příspěvek od **Ledvuk** » 13 led 2022, 13:59

To samozrejme funguje tiež akurát v tom prípade sa tá oblasť okolo nuly kde odpor rapídne rastie ešte viac rozšíri.

#6 Příspěvek od **ok1hga** » 13 led 2022, 14:12

tak použiješ schottky . . .

samec · #7 Příspěvek od **samec** » 13 led 2022, 14:39

A čo tak v sérii proti sebe dva unipolárne trenzistory?

#8 Příspěvek od **JirkaZ** » 13 led 2022, 15:00

samec píše:A čo tak v sérii proti sebe dva unipolárne trenzistory?

Ano, to je jedna z možností, nicméně je otázka, zda dnešní v naprosté většině spínací MOSFETy budou mít dostatečně velkou oblast SOA. To je pro umělou zátěž klíčová vlastnost.

Jedině to vcelku masivně předimenzovat (třeba i dobře udělanou paralelizací - kladný teplotní součinitel MOSFETu to usnadňuje). A samozřejmě udělat vhodnou proudovou zpětnou vazbu, nejlépe pomocí malého snímacího odporu. Trochu problém může být vyhodnocení, ale...

Jak už jsem psal, záleží na požadavcích a způsobu využití. Já jsem nic takového nikdy nepotřeboval tak intenzivně, aby mi stálo za to to konstruovat. Odpor (nebo žárovka) se v oblasti rozumně nízkých frekvencí vždycky chová "mravně", má značnou odolnost zejména proti impulsnímu přetížení a není třeba řešit jeho frekvenční závislost.

Snad jediná potenciální nevýhoda může být nespojitá (skoková) regulace, ale to se dá docela dobře omezit systémem R-2R-4R atd.

#9 Příspěvek od **rnbw** » 13 led 2022, 15:08

Cinan pouzil IRFP150N a spatnu vazbu nepouzil:
http://www.ebastlirna.cz/modules.php?na ... ic&t=86719

#10 Příspěvek od **JirkaZ** » 13 led 2022, 15:29

rnbw píše:Cinan pouzil IRFP150N a spatnu vazbu nepouzil:
http://www.ebastlirna.cz/modules.php?na ... ic&t=86719

Jak nepoužil? A co je snímací odpor 10mOhm v source a odvedení vzorku na OZ přes 1kOhm (http://www.ebastlirna.cz/modules/Forums ... ad_196.png)?

Kromě toho jde o ss zátěž, takže trochu mimo dotaz...

Navíc zrovna jak na potvoru u grafu SOA v DS pro IRFP150N chybí hranice pro DC, takže co ten čínský zázrak vydrží, je (jako obvykle) sázka do loterie. Tedy pokud tam vůbec mají originál od IR...

Ledvuk · #11 Příspěvek od **Ledvuk** » 13 led 2022, 16:01

ok1hga píše:tak použiješ schottky . . .

V takom prípade zmizne ochraná Schottkyho dioda D3, čiže sa priblížim k nule o 0,6V, a pridám gretz, čo ma vráti o 2x 0,6V.

Tie MOSFETY som zvažoval, museli by byť s vodivým kanálom (inak by spomínaný problém s rastúcim odporom bol ešte horší), čo sa bežne nepoužívajú a musel by som kupovať, a potom je tu tá povolená pracovná oblasť... možno by to šlapalo lepšie ale TO3 bipolárov mám doma dve prdele. Naviac výhoda toho ako je to zapojené je že čím viac to pečie tým viac je to lineárne.

#12 Příspěvek od **JirkaZ** » 13 led 2022, 16:15

Ledvuk píše: ...
Tie MOSFETY som zvažoval, museli by byť s vodivým kanálom (inak by spomínaný problém s rastúcim odporom bol ešte horší),

Tak to jsem vůbec nepochopil...

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:IvsV_mosfet.png

#13 Příspěvek od **Sendyx** » 13 led 2022, 16:59

Mohl by sis zkusit do toho grafu zakreslit, jak vypadá VA charakteristika odporové zátěže?

#14 Příspěvek od **JirkaZ** » 13 led 2022, 17:37

Sendyx píše:Mohl by sis zkusit do toho grafu zakreslit, jak vypadá VA charakteristika odporové zátěže?

Kreslit se mi teď nechce (možná později), tak to popíšu slovně:

konstruktér obvodu na http://www.ebastlirna.cz/modules/Forums ... ad_205.png si stěžoval na zvýšení odporu při malých napětích/proudech a psal, že u enhanced MOSFETu by to bylo ještě horší. Dle notoricky známého grafu je charakteristika takového MOSFETu v oblasti malých proudů a napětí (linear region) soustava přímek s různým sklonem vycházející vždy z počáku, čili se jedná o lineární odpor. Stejné charakteristiky (až na to, že bez omezení při vyšších I/U) má odporová zátěž s různou velikostí odporů.

Pro MOSFET ta substituce přímkami samozřejmě platí jen do kolene charakteristiky, kdy do nějaké míry vodivý kanál začne omezovat proud (saturation region). Směrnice přímky (ovlivněná Ugs) odpovídá hodnotě onoho lineárního odporu.

Čili opakuju: bavíme se tady o oblasti počátku a nikoliv o oblasti kolene a výš a samozřejmě o řízení Ugs zpětnou vazbou, čili samostatné napájení řízení (nikoliv ze zatěžovaného zdroje). Možná to zformuluju ještě jinak: při odpovídajícím řízení Ugs může být Rds konstantní až do počátku a odpadá tam Ucesat (vyskytující se u bipoláru).

Ještě na okraj: umělé zátěže se stejně většinou koncipují jako (nastavitelná) proudová nora, což lze docílit buď konstantním Ugs a provozem nad kolenem (ryze teoreticky - nebylo by tepelně a časově stabilní a fungovalo by to jen při velkých U/I ze zatěžovaného zdroje), nebo řízením Ugs v závislosti na Id tak, aby Id byl konstantní.

Ledvuk · #15 Příspěvek od **Ledvuk** » 13 led 2022, 17:53

Ja tam vynášam priamo závislosť odporu na vstupnom napätí ( x osa je vo V, y osa je v ohm). Bežný odpor nie je nijak závisý napätí čiže by to v tom grafe bola rovná priamka z ľava do prava.

Jirko s mosfetmi to úprimne moc neviem, ale myslím že s tak malým napätím bez pomocných obvodov sa štandardný mosfet nedá natoľko otvoriť aby mal Rds 4 alebo 8 ohm. Aspoň teda nie taký ktorý by dokázal potom Ďaleľ utopiť vyše 100W.