Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Elektronische Last - Anfängerschaltung


von Matt B. (mattb)


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Hallo,

ich will mich nun endlich mal mit einer elektronischen Last 
beschäftigen. Für die ersten Erfahrungen dachte ich an eine (meiner 
Meinung nach) recht einfachen Schaltung.

Die Last soll fürs erste die folgenden Daten aufweisen:

- Maximale Lastspannung: 24 V
- Maximaler Laststrom:   1 A

- Regelung des Stroms
- Einstellung des Stroms mittels Poti

Im Anhang habe ich mal einen Schaltungsentwurf. Könnte mal jemand über 
diesen sehen und grundsätzlich seine Meinung dazu äußern?

Vor allem in Bezug auf die Beschaltung des Reglers (OPs) bin ich noch 
etwas unerfahren. Ist das RC-Glied zwischen OP und MOSFET in Ordnung 
oder sollte man da was anders machen?

Danke
Gruss


PS: Ich weiss, dass ich mit dem Poti (1k) und dem Widerstand davor 
(120k) nicht exakt auf 100mV Ausgangsspannung komme. Aber das kann 
vernachlässigt werden.

: Bearbeitet durch User
von thomas s (Gast)


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Der Schaltplan stellt eine spannungsgesteuerte Stromquelle dar.

von MaWin (Gast)


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Matt B. schrieb:
> Im Anhang habe ich mal einen Schaltungsentwurf. Könnte mal jemand über
> diesen sehen und grundsätzlich seine Meinung dazu äußern?

Au weia.

Muss man wirklich alles selbst neu erfinden und dabei jeden möglichen 
Fehler erst mal selbst machen ?

Kann man nicht bei vorhandenen Schaltungen abgucken ?

Dein C2 bremst (zusammen mit der Gaste-Kapazität) den Regler massiv aus, 
der regelt, nichts tut sich, also regelt er mehr, dann kommt die 
Reaktion mit voller übersteuerter Wucht und er muss zurückregeln, dau 
bekommst wunderbare Schwingungen, du hast eine Oszillator gebaut.

Der Kondensator kommt woandershin um den Regler ZU DÄMPFEN damit ihn die 
Gate-Kapazität nicht das oben beschriebenen verhalten bringt. Die Werte 
muss man an die verwendeten Bauteile anpassen, wenn man optimal regeln 
will.
1
  +-------------------+--o Last
2
  |                   |
3
  R1                  |
4
  |                   |
5
Poti----|+\           |
6
  |     |  >--+--R2--|I PowerMOSFET
7
  |  +--|-/   |       |S  auf KK
8
  |  |        Cx      |
9
  |  |        |       |
10
  |  +--------+--Rx---+
11
  |                   |
12
  |                 Shunt
13
  |                   |
14
  +-------------------+--o

von Matt B. (mattb)


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@thomas s: Das stimmt allerdings...

Hier der korrigierte Schaltplan

: Bearbeitet durch User
von M. K. (sylaina)


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Matt B. schrieb:
> @thomas s: Das stimmt allerdings...
>
> Hier der korrigierte Schaltplan

Das Kondensator-Dillemata ist aber immer noch drin.

von Matt B. (mattb)


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Michael Köhler schrieb:
> Matt B. schrieb:
>> @thomas s: Das stimmt allerdings...
>>
>> Hier der korrigierte Schaltplan
>
> Das Kondensator-Dillemata ist aber immer noch drin.

Ja, hier nochmal ein Update.

Kann mir jemand grobe Werte für C2 und R5 nennen?

von M. K. (sylaina)


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Matt B. schrieb:
> Kann mir jemand grobe Werte für C2 und R5 nennen?

Hab ähnliches in meinem Labornetzteil drin (Strombegrenzung). Das 
R5-Äquivalent ist bei mit 100k groß, der Kondensator ist bei 2.2 pF wenn 
ich mich recht entsinne. Am besten wäre es, du probierst es mal aus was 
bei dir eine gute Kombination ist.

von thomas s (Gast)


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10k 100p

von SchwachSeher (Gast)


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Warum müssen diese Schaltpläne immer in den schrecklichen Farben
"blass auf weiss" gezeichnet sein?

Man kann doch das Programm dazu bringen "bunt auf schwarz"
zu zeichnen.

Jaja, ich weiss, ich soll schnell mal die Palette austauschen.

von Rudi (Gast)


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schonmal was von Simulation gehört? so eine recht simple Schaltung kann 
man prima simulieren (z.B. PSpice).

Mit freundlichen Grüßen
Marcel

von M. K. (sylaina)


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Achja, da fällt mir noch was ein. Der IRF540 ist nicht ganz so toll für 
linearen Betrieb meine ich in Erinnerung zu haben. Wenn es geht nehme 
ich zum Leistung verbraten immer NPN-Transistoren (2N3055 z.B.) oder 
Darlingtons (z.B. TIP120, der mimt auch die Leistungsendstufe meines 
Netzteils).
Wie auch immer du es lösen magst, denke dran den Transistor auf einen 
sehr guten Kühlkörper zu setzen, vielleicht ein ausrangierter 
CPU-Kühler. Sonst glüht dir der Transistor schneller durch als du gucken 
kannst.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Matt B. schrieb:
>> Das Kondensator-Dillemata ist aber immer noch drin.
>
> Ja, hier nochmal ein Update.
> Kann mir jemand grobe Werte für C2 und R5 nennen?

Das wird nicht reichen. Die Schaltung ist immer noch Murks.

R2 ist viel zu groß. 10 Ohm würden eher passen als 10K.

0.1R für R1 bedeuten auch nur 0.1V beim Maximalstrom. Wenn du 100mA 
einstellen willst, sind es nur noch 10mV. Auf die sich Rauschen, 
Offset-Spannung des OPV, Wackler am Poti-Schleifer etc. drauf addieren. 
Wenn es möglich ist, solltest du R1 wenigstens 0.47R oder besser 1R groß 
machen.

R5 würde ich nicht größer als 1K wählen. Auf jeden Fall sollte der 
Widerstand, den die OPV-Eingänge nach GND sehen ca. gleich sein, weil 
sich nur dann die Eingangsbiasströme kompensieren.

C2 muß man ausprobieren: die Spannungsquelle periodisch zuschalten und 
mit einem Oszi die Spannung über R1 ansehen. Wenn es Überschwinger gibt, 
ist C2 zu klein. Wenn die Flanken rund sind, ist C2 zu groß. Irgendwas 
zwischen 10pF und 1nF sollte passen.

von Christian L. (cyan)


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SchwachSeher schrieb:
> Warum müssen diese Schaltpläne immer in den schrecklichen Farben
> "blass auf weiss" gezeichnet sein?
>
> Man kann doch das Programm dazu bringen "bunt auf schwarz"
> zu zeichnen.

Bloß nicht. Von solchen Bildern mit schwarzem Hintergrund wie sie hier 
häufig benutzt werden kriegt man ja Augenkrebs. Die Leute vergessen 
häufig die Farben heller zu machen. Gerade Eagle Layouts mit ihrem 
dunkelblau auf schwarz Mist sind ein gutes Beispiel dafür, wie man es 
nicht machen sollte.

von MaWin (Gast)


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SchwachSeher schrieb:
> Warum müssen diese Schaltpläne immer in den schrecklichen Farben
> "blass auf weiss" gezeichnet sein?

Dunkelgrün und dunkelrot auf weiss ist doch ein Super Kontrast.

Vielleicht solltest du mal auf das kleine Vorschaubild klicken.

von Crazy Harry (crazy_h)


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Wenn du das als Bastelschaltung siehst: super

Wenn du es effektiv verwenden willst, schau mal bei ELV nach EL9000 und 
bau dir ein paar der Endstufen nach. Ich hab von denen 6 Stück parallel 
und hatte bisher 36V/10A dran. Kühler mit Lüfter ;o)

von andi (Gast)


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Nur mal so aus Interesse, könnte man die Kapazität C2 auch zwischen 
Masse und Shunt-abgriff klemmen?

von Christian L. (cyan)


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Nein.

von ArnoR (Gast)


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andi schrieb:
> Nur mal so aus Interesse, könnte man die Kapazität C2 auch zwischen
> Masse und Shunt-abgriff klemmen?

Natürlich, du kannst C2 zwischen 2 beliebige Anschlüsse klemmen, auch 
zwischen die genannten. Aber natürlich hast du nicht gesagt, was du 
damit erreichen willst.

von Ulrich H. (lurchi)


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R2 sollte kleiner - für die üblichen OPs sollten es aber nicht weniger 
als etwa 50-100 Ohm sein.
R5 und C2 sollten eine längere Zeitkonstante von mehr als R mal 
Gatekapazität ergeben.

von andi (Gast)


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ArnoR schrieb:
> andi schrieb:
>> Nur mal so aus Interesse, könnte man die Kapazität C2 auch zwischen
>> Masse und Shunt-abgriff klemmen?
>
> Natürlich, du kannst C2 zwischen 2 beliebige Anschlüsse klemmen, auch
> zwischen die genannten. Aber natürlich hast du nicht gesagt, was du
> damit erreichen willst.

Dämpfen des Regelkreises

von MaWin (Gast)


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andi schrieb:
> Dämpfen des Regelkreises

Falscher Ansatz, so wie C2 zwischen OpAmp und GND falsch war.

Man dämpft nicht das Regelverhalten in dem man Betonklötze anbindet.

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