DC-Last für I<50A und U = 0V?

Hallo,

ich benötige für einen Meßstand eine elektronische Last, die in der Lage ist, DC-Ströme bis zu 50 Ampere zu ziehen, und zwar bei 0-5 V. Wichtig ist, dass auch 0 V erreichbar sind. Geht also wohl nur mit einer aktiven Stromsenke. Ansteuerung entweder über einen analogen Steuereingang (0-10V o.ä.)oder mit RS232/USB/Ethernet. Ach ja, und kosten darf das Teil natürlich auch nix. :) Hat da jemand ne Idee/Schaltplan oder Erfahrung?

Gruß MATZE

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Matthias Soehn
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Matthias Soehn schrieb:

Vielleicht kannst Du hier was abkupfern:

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MfG

Frank

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Frank Scheffski

Hört sich nach vielen Fets auf Kühlkörpern und eventuell (geschlossenem) Wasserbad an. Der Steuereingang wird wohl die Spannung 0-5V vorgeben und den/die OPs (TLC27L4) steuern der/die die Fets steuert. Die man wohl besser auf gleiche Kennlinie selektiert und entsprechend gruppiert, deshalb eventuell mehrere OPs. "Echte" 0V erreichen ist allerdings mühsam, es soll typisch ja auch noch niederohmiger Widerstand als Stromfühler rein dessen Spannung von OP a la TLC271 oder besser ( weniger Offset ) hochverstärkt wird.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Am Thu, 07 Apr 2005 15:27:07 +0200 schrieb Matthias Soehn :

Genügend dicke niederohmige FETs parallel und eine Vorspannung mit zweckentfremdetem CPU-Spannungswandler aus altem Mainboard. Darf natürlich nicht zu alt sein, damit es 50A bei 0,5..1V schafft. Viele Boards sterben ja an defekten Elkos, die kann man dann gleich gegen neue, hochwertiger ersetzen. Mittels Shunt und OPV dann die Konstantstromregelung machen.

--
Martin
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Martin

Hallo Frank,

die stellen ja wirklich ziemlich ausführliche Beschreibungen ins Netz... nicht schlecht. Aber ich glaub auf 0 Volt kommen die mit der Methode nicht. Aber durch die vielen Fets schon recht nahe dran. :)

Gruß MATZE

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Matthias Soehn

Hallo Rafael,

Hm - na ja, so verflucht hoch ist die Leistung nicht, die dort produziert wird. Der Strom könnte zwar mal die 50 A erreichen, aber dann vielleicht bei 0,3-0,5 Volt... das sollte man auch noch mit Luftkühlung wegkriegen.

Ja, genau da liegt das Problem - auch der Übergangswiderstand des Kabels macht sich da schon ordentlich bemerkbar. Lasten, die sowas können, find ich nur im Bereich > 1k¤, und das ist mir etwas zu teuer....

Aber ich muß mal gucken, ob es nicht ausreicht, wenn man möglichst viele von den Fets samt Stromshunt parallelschaltet...

Gruß MATZE

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Matthias Soehn

Hallo Martin,

Danke, das ist ne interessante Idee. Ich muss dann nur aufpassen, dass die negative Vorspannung nicht auf mein Messobjekt rückwirkt, wenns ne Störung gibt. Ne Diode dazwischenzuschalten wäre ja eher kontraproduktiv, weil ich dann deren Spannung auch noch überwinden muss, oder?

Gruß MATZE

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Matthias Soehn

Matthias Soehn schrieb:

Mit dem Vorgänger (EL7000) komme ich bei 10A bis auf 0,4V runter. Gemessen an den Eingangsbuchsen des Geräts. Bei 0,05V Eingangsspannung, kann er noch ~1,3A fließen lassen. Da dürfte also noch mehr drin sein. Wieviel wären denn Deine "0V"?

MfG

Frank

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Frank Scheffski

Wenn es bis NULL Volt gehen MUSS: Schau dier mal bitte die applikationsschriften zu den HP/Agilent elektronischen Lasten an. Da ist genau dieser spezielle Fall f=FCr eine normale elektron. Last behandelt.

Die Applikationen kriegst Du per download von Agilent oder in Papierform von der n=E4chstgelegenen Gesch=E4ftsstelle ;-)

die Vorgehensweise ist allgemeing=FCltig f=FCr von HP/Agilent hergestellte Lasten und von anderen Herstellern (z.B. Zentro, etc.)

Ein 50A Modul wird alle Nase lang in ebay verscheuiert, Hersteller ist Zollner/Zandt, gibt's wohl als Hersteller nicht mehr. Der Anbieter hat ca. 80 St=FCck, mu=DFt halt mal schauen.

Schaltpl=E4ne sind =FCbirgens dabei, habe ich mal gezeichnet (darf ich wohl mit ein bisserl Stolz sagen, grins)

hth, Andreas

BTW:"Darf Nix kosten" ist wohl generell kaum machbar, auc hwenn man nicht von HP/Agilent kauft.

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tekamn

Hi Andreas,

Danke, guter Tip...

Hm... unter dem Namen hab ich momentan bei ebay nix gefunden, werds aber mal beobachten...

Hihi... das war auch nicht so ganz ernst gemeint... aber Preise im

0,8-1k?-Bereich sind halt für mich momentan schon eher ein Ausschlußkriterium...

Gruß MATZE

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Matthias Soehn

Hallo Frank,

Na ja, ich muss halt eine Kennline aufnehmen bei ner Stromquelle, die im Leerlauf nur so ca. 1 V hat... und wenn ich dann nur bis 0,4V runterkomme, fehlt mir da halt ein nicht unwesentlicher Teil.

Gruß Matze

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Matthias Soehn

Statt Rekordversuch mit seeeehr vielen Fets hybride Lösung: per Relais Widerstände zuschalten. Die Feinregelung können dann die Fets machen.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Hallo,

ich glaube das Problem ist hier nicht der Rds_on der FETs sondern eher der Zuleitungswiderstand und die Probleme bei einer Strommessung via Shunt. Hier brauch ich ja nen gewissen Spannungsabfall, um den Strom überhaupt messen zu können. Oder ich muss halt auf Hall-Sensoren umsteigen, was dann bei vielen parallelen FETs auch recht teuer werden könnte. Bei der hybriden Lösung müßte ich auch den Strom irgendwie messen, und es gibt das Problem der Unstetigkeiten beim Umschalten der Relais.

Gruß Matze

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Matthias Soehn

Der Rekord-Wert wird im Datenblatt gerne bei Tj=25´C gemessen mit gepulstem Strom von einigen usec angegeben. Bei Schaltfet der voll durchschaltet und damit keine Verlustleistung macht wohl auch realistisch. Bei heizendem Linearbetrieb weniger.

Es genügt ein Hall-Sensor. Allerdings wird der bei sehr niedrigem Strom Probleme haben.

Schreit nach kleinem Controller.

Ich verbaue manchmal in Prüfgeräten "Poti" aus Reedrelais und Widerständen in Serien/Parallelschaltung um auf feine Auflösung zu kommen. Läßt sich mit großen Relais und Leistungs- widerständen eventuell auch machen. Das hat Vorteile: galvanisch getrennt, macht auch AC, muß man nur Klemmenspannung messen, da Widerstand konstant.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Am Thu, 07 Apr 2005 23:05:33 +0200 schrieb Matthias Soehn :

Du könntest natürlich eine Diode zwischenschalten, deren Spannungsabfall muß auch von der Hilfsspannung aufgebracht werden, damit kannst du negative Ströme zuverlässig verhindern. Ein Komparator, der die Klemmenspannung deiner El.Last überwacht und die ggf. die FETs zusteuert, oder die Hilfsspannung reduziert wäre aber eleganter, da er kaum Leistung verbraucht (eine Si-Diode würde ca. 50W bei max. Strom brauchen, solche Dioden haben bei max. zulässigem Strom meist >=1V).

Bei 50A kann man auch statt eines Shunts einen LEM-DC-Stromwandler einsetzen, der hat keinen Spannungsabfall. Insbesondere wenn du doch mit einigen zig mV Spannungsabfall leben könntest, dann könnte man auf die Hilfsspannung verzichten nd die Schaltung einfach möglichst niederohmig (einzelne mOhm oder darunter) aufbauen.

--
Martin
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Martin

Hallo Matthias,

"Matthias Soehn" schrieb im Newsbeitrag news:d35omo$cdk$ snipped-for-privacy@lnx107.hrz.tu-darmstadt.de...

mir ist zwar die Anordnung insgesamt nicht ganz klar geworden, weil Du sie nicht vollständig beschrieben hast, aber den Strom ohne Spannungsabfall zu messen ist kein Problem. Die Meßgerätehersteller machen es sich leicht, Leitung auftrennen, Widerstand rein und Spannung nachmessen. Der Grund hierfür ist normalerweise Dummheit oder das Einsparen von Verstärkern. Ich kenne 2 Möglichkeiten, den Strom ohne Shunt im Meßpfad zu messen, im Tietze/Schenk steht 1 davon. Nein, es gibt noch 2 mehr Möglichkeiten, Hall-Element oder ein Prinzip mit Übertrager in einem HP-Gerät, das ich habe. Aber das sprengt wohl den Rahmen hier.

Bei 50 A allerdings brauchst Du dann Verstärker mit getrennter Versorgung, die diesen Strom liefern und aufnehmen können.

Eine elektronische Last für 40-80 A im Widerstands- und Stromsenkenbetrieb habe ich vor sehr langer Zeit mal entwickelt. Steht heute noch irgendwo im Schrank und geht immer noch. Der kleinste Widerstand war glaube ich 0.1 Ohm. Ich hatte 10 Mosfets von Hitachi parallelgeschaltet, klappte prima, dazu mit

2-Quadranten-Multiplizierer OTA CA3080 (oder so) den einstellbaren Leitwert realisiert. Der OTA ist allerdings nicht besonders temperaturstabil, heute würde ich da was anderes nehmen. Diese Last hatte ursprünglich die Aufgabe, ein 5V/40 A Schaltnetzteil dynamisch zu testen wegen Stabilität bei verschiedenen Lasten. Das hat wunderbar funktioniert, die Aufnahme der Verlustleistung war durch ein großes Kühlaggregat mit Gebläse auf 250 Watt begrenzt.

Aber nach Deiner Beschreibung brauchst Du wohl eher eine einstellbare Stromquelle und keine elektronische Last, oder habe ich Dich da falsch verstanden?

mfg. Winfried

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Winfried Salomon

Hallo Winfried,

Na ja, bei ELV haben die halt 8 FETs parallelgeschaltet und hinter jeden FET nen Shunt geklemmt und über dessen Spannungsabfall für jeden der 8 FETs ne eigene Stromregelung aufgebaut. Gibt halt trotz Parallelschaltung nen ordentlichen Innenwiderstand, daher habe ich mal in Richtung spannungslose Strommessung weitergesponnen. LEM-Stromsensoren oder sowas ähnliches.

Ja, das mag sein... ich weiß jetzt, warum die Lasten, die sowas können, viel Geld kosten... scheint nicht ganz unaufwändig zu sein. :)

Tja - wenn ich da halt 25 Amps durchschicken würde, hätte ich halt immer noch einen Spannungsabfall von 2,5 Volt... meine Quelle, die ich testen will, erzeugt im Leerlauf nur 1,1 V...

Nein, ich glaube, da führt kein Weg dran vorbei. Ein Potentiostat wär da genau richtig. Nur sind die Dinger halt nicht ganz billig und für meine Anwendung meist viel zu präzise. Und ich habe noch keinen Bezahlbaren gesehen, der über 20 Ampere kann...

Gruß MATZE

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Matthias Soehn

Hallo Martin,

Hm... stimmt, über die Leistung hab ich jetzt noch gar nicht nachgedacht, die in der Diode verheizt werden würde... das müßte ja dann auch meine aktive Stromsenke aufbringen. Die Frage ist halt, ob der Komparator negative Spannungen auch wirklich zuverlässig verhindert - ich denk nur mal an nen Wackler in der Sense-Leitung oder sowas... :-I

ELV hat in deren Last jedem der parallelen FETs ne eigene Strommessung/regelung spendiert - dummerweise halt mit jeweils nem eigenen Shunt... => Trotz Parallelschaltung wird der Innenwiderstand für meine Zwecke unzulässig hoch. Ich müßte mal den Zuleitungswiderstand genau bestimmen... evtl. ist der schon so groß, dass ich um ne aktive Lösung eh nicht drumherumkomme. Den könnte ich ja nur mit einer aktiven Stromquelle kompensieren.

Gruß MATZE

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Matthias Soehn

Am Sun, 10 Apr 2005 02:13:19 +0200 schrieb Matthias Soehn :

Den Komparator kannst ja geräte-/aufbauintern anklemmen, die externen Senseleitungen dienen bei Bedarf der genauen Spannungsregelung, wenn ein ohmsches Verhalten simuliert werden soll - da könntest du auch einen neg. Widerstand simulieren, wenn nötig. Bei Kompensation des Zuleitungswiderstandes mußt du allerdings negative Klemmenspannungen zulassen, der Überwachungskomparator müßte dann an der Strommessung ansetzen und negative Ströme erkennen und abregeln. Wie kritisch wäre denn ein negativer Strom?

--
Martin
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Martin

Für manche Schaltregler wurde schon niederohmiger Fühlwiderstand/Shunt als Mäanderleiterbahn auf Leiterplatte empfohlen. Solanges es das Kupfer im Kabel ( und nicht Übergangs- widerstand in Stecker ) ist kann er eventuell verwendet werden. Der Tempco von Kupfer sollte nicht schaden, solange das Kabel nicht heiß wird. Grösseres Problem ist eventuell Veränderung des Widerstandes durch einsetzenden Kabelbruch im Betrieb.

MfG JRD

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Rafael Deliano

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