Instabile Stromsenke; LM358 geht, OP07 schwingt

So, läuft. Grund war neben einer mittlemäßigen Masseverbindung (jetzt

Robert

na gratuliere. Also war das kein Schwingen, sondern nur eine Störeinkopplung? Das muß man natürlich unterscheiden, denn das sind ganz verschiedene Dinge.

Wenn Du an den Shunt einen Differenzverstärker anschließt, wird die Messung sicher genauer. Da der OP07 preisgünstig ist, kannst Du mit 4 gleichen Präzisionswiderständen einen Differenzverstärker ohne Abgleich mit Verstärkung 1 günstig bauen. Eine Verstärkung von 25 würde aber IMHO keine weitere Verbesserung der Genauigkeit mehr bringen, sondern die Stabilität dramatisch verschlechtern. Auch bei V=1 wirst Du wahrscheinlich schon C1 etwas vergrößern müssen.

Da sehe ich keine grundsätzlichen Probleme. Falls es doch wieder schwingen sollte, weißt Du ja jetzt die Ansatzpunkte zur Beseitigung.

Was ich über den Latchup des OP geschrieben hatte, trifft hier bei dieser Schaltung doch nicht zu, weil die rückgekoppelte Spannung hier immer sehr klein ist. Trotzdem beschleunigt die Diode in der Gegenkopplung die Geschwindigkeit, weil der OP nicht in die Sättigung gehen kann. Generell kann man solche Effekte auch sehr leicht durch 2 antiparallele schnelle Schaltdioden zwischen den Eingängen des OP verhindern.

mfg. Winfried

Ja, wenn ich halt gleich draufgekommen wäre, was es war.Wundert mich halt warum es mit dem 358 nicht sichtbar war...

Besseres Oszi wär in jedem Fall vorteilhaft, mein uraltes GO10 (2Kanal

Zur Zeit läufts mit INA101 mit Verstärkung ca. 50.C1 ist 0,1 und scheint gut zu gehen. Der Ausgang des Versträrkers sollte halt ca. 5V sein bei 20A I, da da noch n ADC zur Messung dranhängt. Außerdem gibts ne 5V-Referenz für den AD, und von der kann man halt das Soll-Signal per Poti erzeugen. Später wirds ja n DAC mit 5V Vollbereich.Spätestens jetzt dürfte der Einsatzzweck klar sein ;) Der OP07 dürfte bei sonstigem Aufbau mit 0,1%-Widerständen von der Präzision eigentlich reichen, und selber recht wenig an der gesamten Ungenauigkeit beitragen?

Ok, dann bau ich welche ein. Btw, als "enable", kann man den Ausgang einfach per Transistor runterziehen, um das Ganze abzuschalten, oder fühlt sich der OPV da unwohl?>Müsste ja eigentlich kurzschlussfest sein?Notfalls halt 1-2k zwischen Out und dem Transistor, und nochma 500R von dahin bis zum FET. Wär halt die bequemste und schnellste Lösung (DAC ist arg langsam), und sorgt für zuverlässig vollständige Abschaltung (bei

kann ich schwer was dazu sagen, ohne es selbst zu sehen.... .

Früher war Hameg auch bei Hobby-Bastlern beliebt und günstig, weiß nicht ob das noch so ist. Vielleicht gibt es gebraucht ältere, die Qualität war auch immer fürs Labor ausreichend. Nur die Tastköpfe gingen schnell kaputt.

Bei TEK war früher alles teuer, auch die Tastköpfe. Gute und günstige Tastköpfe hab ich mal bei PMK gekauft, weiß aber nicht ob man da privat drankommt. TEK wollte früher für 'nen Tastkopf glatt 300 DM haben, ist aber länger her.

Meinst Du C1=0.1 uF? Normalerweise hat man für schnelles Einschwingen da eher einige 100 pF von der Größenordnung her, aber wenn es nicht so schnell sein soll.... .

Achso, daran hab ich nicht gedacht, dann muß die Spannung am Shunt natürlich verstärkt werden. Als Differenzverstärker wäre auch OP37 bei Verstärkung 25 möglich, der ist wesentlich schneller als der OP07, aber unkompensiert. Könnte aber sein, daß Du dann den 1. OP07 etwas sorgfältiger kompensieren müßtest.

Der Differenzverstärker mit V=25 verstärkt allerdings Rauschen und Offset auch mit, letzten Endes hebt sich das aber in der Rückkopplung beim Strom wieder auf. Wenn die Gleichtaktunterdrückung ein Thema sein sollte, wäre die Elektrometerschaltung mit 3 OPs sinnvoll, der INA dürfte so aufgebaut sein. Nur ist das dann ein ziemlicher Aufwand. Bei Differenzverstärker mit 1 OP geht der Shunt mit in die Schaltung ein und verschlechtert etwas die Gleichtaktunterdrückung. Das müßte man nachrechnen.

Wie ich grade sehe, hat die ganze Serie OPx7 die Dioden schon eingebaut. Bei Deiner Schaltung geht der OP aber trotzdem in die Sättigung, weil der MOSFET in der Rückkopplung sitzt. Um das zu verhindern, brauchst Du nur eine schnelle Diode zwischen Ausgang und invertierendem Eingeng des OP zu legen.

Siehe erster Post, hab da ja einige Bilder verlinkt, u.a. eines wo der

Unter 1kEuro gibts neu nichts das nennenswert besser ist als mein altes (wenn ich n neues kauf, dann sollts schon Speicher haben und readout, sonst lohnts sich wieder nicht).Gebraucht+billig nimm ich natürlich auch "kleineres". Sollte mal soviel Geld da sein, wird das aber vermutlich erst in eine Drehmaschine investiert, die kann ich auch gut brauchen ;)

Dass die mal richtig teuer waren kann ich mir vorstellen, aber mich hats ja nix gekostet, brauch jetzt nur neue Spitzen und Massekabelchen.

Ja, war mit etwas weniger vermutlich auch stabil, aber mit 10n wars nicht völlig stabil, bisher hatdie Ausregelzeit mit etwas "Sicherheitsreserve" noch gut gereicht. Außerdem ist der INA101 wirklich sehr lahm, und der FET (2x IRFP260) hat eine sehr bedeutende Gatekapazität und dadurch auch recht langsam. Sind halt schon rechte Brummer, TO247, aber brauchts wegen geringem Wärmewiderstand.Werd aber vermutlich doch IRFP064 o.ä. nehmen wegen geringerem Rds.

Die Spannung am FET ist relativ konstant, und ändert sich nur recht langsam (100mv/min). Der INA101 ist zwar super, aber kostet halt auch heftigst, und ist auch total überdimensioniert für den Einsatz, also brauchts irgendwas billigeres.Wenn der OP37 geht, muss dann mal einen kaufen und damit probieren.

Ok.Werd die nächsten Tage das ganze mal zusammenbauen und testen.

Den Eingang runterzuziehen, auch mit kleimem FET bringt leider einen kleinen, aber störenden Strom, der dann immernoch fließt. Wenn man as Gate vom dicken FET runterzieht, fließt ausser dessen Leckstrom kein Strom, und das Abschalten geht viel schneller, weil der OP da nix tun muss. OP-Out -- 1k ----- 220R ---Gate | /EN--- 1k ---|/ |\ | _|_ dürft schon gehen? Ohne Widerstand flossen im Test um die 20mA Kurzschlusstrom und der OP wurde nicht besonders warm, im Datenblatt steht ja auch "Short duration: indefinite".Trotzdem wärs mit R etwas eleganter.

ja gut, die Bilder zeigen relativ periodische Schwingungen, auf Einstreuungen hätte ich da weniger getippt. Eine bessere Einschätzung hat man sicher nur, wenn man selbst nachmißt.

Ein Digitalspeicherscope kann nur teuerer als ein analoges sein, denn es hat den digitalen Teil zusätzlich drin. IMHO braucst Du das nur zum speichern nichtperiodischer Vorgänge.

Wie gesagt fand ich die Tastköpfe der Firma PMK preisgünstig und gut, Du brauchst da nur mal anzurufen. Wo man sonst welche herbekommt, kann ich jetzt nicht sagen. Die von PMK haben z.B. eine federnde Spitze, die dadurch nicht so schnell abrutscht und einen Reed-Umschalter für das Teilerverhältnis.

Wenn Du sicher sein willst, daß es stabil ist, so hatte ich Vorschläge gemacht.

Diese MOSFETs sind nicht lahm, sondern Du mußt die großen Kapazitäten schnell umladen, dann sind sie auch schnell. Normalerweise kann man eine komplementäre bipolare Gegentakt-Stufe im B-Betrieb davorschalten, ich hatte BD139/140 genommen, in Deinem Fall würden vielleicht kleinere reichen, die knapp 1 A bringen. BC327/337 wäre so ein Beispiel, die kosten praktisch nichts, vielleicht einige Cent. Wenn Du diese Treiber wegläßt wie im Moment, so wird jeder OP in einen undefinierten Zustand geraten, also schlecht vorhersehbar und unsauber. In Deinem Fall denke ich, hast Du den OP durch C1 so langsam gemacht, daß er diesen Zustand nicht erreicht.

Bei den MOSFETS hab ich mir mal den IRFP260 angesehen. Der ist für schnelles Schalten vorgesehen, geht sicher auch hier im linearen Betrieb, nur wird seine Eingangskennlinie ziemlich steil sein, also wird das mit der Stabilität hier schwieriger, als wenn Du welche nimmst, die z.B. für den Audiobetrieb gedacht sind.

Ob die bei Dir richtig sind, hängt vor allem auch von der Verlustleistung ab. Wenn Du nur 10 V und 20 A am MOSFET hast, wären das schon 200 W. Der schafft bei idealer Kühlung aber nur 280 W, den mußt Du also schon in Wasser legen, sonst raucht er ab. Der RDSon ruft hier nur

Der OP37 ist praktisch identisch mit dem OP07, er ist nur nicht kompensiert für Verstärkungen

Rechne doch einfach die Verlustleistung aus. Aber bei solchen Sachen wie irgendeinen Ausgang kurzzuschließen sträuben sich bei mir einfach die Haare. Der OP verhält sich als Konstantstromquelle, wenn man mehr als

Der BS170 hat ein RDSon von max. 5 Ohm, damit kannst Du den Fehler berechnen. Er verhält sich auch dann genau wie ein Widerstand im Gegensatz zu einem Bipolartransistor. Sicher kannst Du auch das Gate vom Power-MOSFET gegen Masse kurzschließen, den Kurzschlußstrom liefert dann die Treiberschaltung, hier der OP07, den würde ich begrenzen.

Also ich hatte mal 150 Ohm _direkt_ an die Gates von Power-Mosfets gelötet, sonst schwangen die im MHz-Bereich, vermutlich wegen der Anschlußleitungen, deshalb mögen Deine 220 Ohm da oben berechtigt sein.

mfg. Winfried

Ich will garnichtmal schnell schalten ;) Die Ausregelzeit passt so wies ist problemlos, also mach ich keinen Aufwand um viel schneller zu sein. Außerdem nochmal was in der Schleife, das für Instabilitäten verantwortlich sein kann...

Maximale Verlustleistung wird durch die Software auf 100W für 2 IRFP260 (jwewils mit 0R1 Sourcewiderstand) paralell begrenzt. Maximaler Strom 20A also nur bis zu einer recht kleinen Spannung.

Mit 2k2 sinds um die 7mA, kein Problem. Hab den OP07 testweise mal mit kurzgeschlossenem Ausgang (wäre normalerweise auf ca. 13v, Versorgung +-15V) 2h laufen lassen, wird nicht besonders warm. Trotzdem kommt ja ein Widerstand vor den Abschalttransistor. Die Lösung gefällt mir am besten weil billig, und sehr effektiv, da ausser dem FET-Leckstrom kein Strom mehr fließt, und da sie sehr schnell abschaltet (der OP muss ja nichts tun), anschalten tuts relativ schnell, aber das Abschalten ist wichtiger, geht so in paar µS.

Die kommen in Form von 2 470Ohm auch direkt an den Gatenaschluss (noch bevor der überhaupt an die Platine kommt). Hab ausreichende Erfahrung mit FETs die lieber auf KW senden wollen als was anderes.

ich hab mal nachgesehen, was ich mal mit einer Schaltung erreicht habe. Die Einschwingdauer einer solchen optimierten Schaltung lag alleine wohl unter 10 uS. Da ich damals aber verschiedene Netzteile damit dynamisch belastet habe, lag deren Reaktionszeit so bei ca. 2-50 mS, also viel langsamer. Ich hatte mir damals notiert, daß Anschlußleitungen und Netzteilelkos im wesentlichen die Reaktionszeit bestimmen und nicht die Stromsenke, also Induktivitäten.

Ich kenn Dein Einsatzgebiet nicht, aber Induktivitäten im Lastkreis können die Regelung auch negativ beeinflussen.

Die Sourcewiderstände müßten dann hier bis 10 W verbraten, hoffentlich entlöten die sich dabei nicht selbst ;-).

Er wird intern so 60-80 Grad haben, Bei Kurzschluß gegen -13V wäre er aber laut Datenblatt an der Zerstörungsgrenze. So wie die Schaltung momentan ist, sehe ich aber keine Probleme.

Na dann weißt Du ja, wann die MOSFETs alleine schwingen.

mfg. Winfried

Entladeteil in einem Ladegerät, muss halbwegs schnell sein wegen stromloser Spannungsmessung und v.a. für Refleximpuls. Milisekundenbereich reicht aber, und das schafft die aktuelle Lösung problemlos.

Je 50w an einem recht großen Kühlkörper mit Lüfter (Prozessorgesteuert, zusätzlich bei Übertemperatur Rückregelung). Die großen FETs haben zudem recht geringen Rth (0,45k/W, plus nochmal soviel für die Isoscheibe), wegen großem Si-Kristall und TO247-Gehäuse. Gibt bei Kühlertemperatur 60° eine Kristalltemperatur von ca. 100° bei 50W.

Ja, werden gut warm werden, vielleicht gehts ja auch mit weniger als

ein Akku wird vermutlich schnell einschwingen, von den elektrochemischen Vorgängen mal abgesehen, jedenfalls viel schneller als ein geregeltes Netzteil. Für mich war damals die Spannung am Netzteil maßgeblich, in Deinem Fall kannst Du am Shunt oder OP-Ausgang das Einschwingverhalten des Stromes gut beobachten.

Mehr als 100 Grad würde ich nicht riskieren, sonst würde ich eine reduzierte Lebensdauer befürchten.

Ich hatte damals einen Shunt von glaube ich 3.75 mOhm genommen, allerdings bei 40 oder kurzzeitig 80 A, wurde auch warm, hatte aber geringe Temperaturdrift.

mfg. Winfried