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Pulsstrom

Falls jemand mitspielen will, hier der LTSpice File:

Version 4 SHEET 1 1388 804 WIRE 32 96 -992 96 WIRE 304 96 128 96 WIRE 624 96 400 96 WIRE 736 96 624 96 WIRE 848 96 736 96 WIRE 960 96 848 96 WIRE 1072 96 960 96 WIRE 1184 96 1072 96 WIRE 624 112 624 96 WIRE 736 112 736 96 WIRE 848 112 848 96 WIRE 960 112 960 96 WIRE 1072 112 1072 96 WIRE 1184 112 1184 96 WIRE -992 128 -992 96 WIRE 304 128 256 128 WIRE 512 128 400 128 WIRE 256 176 256 128 WIRE 256 176 -464 176 WIRE 256 208 256 176 WIRE -256 224 -320 224 WIRE -144 224 -192 224 WIRE 512 224 512 128 WIRE 624 224 624 176 WIRE 624 224 512 224 WIRE 736 224 736 176 WIRE 736 224 624 224 WIRE 848 224 848 176 WIRE 848 224 736 224 WIRE 960 224 960 176 WIRE 960 224 848 224 WIRE 1072 224 1072 176 WIRE 1072 224 960 224 WIRE 1184 224 1184 176 WIRE 1184 224 1072 224 WIRE -992 240 -992 208 WIRE 512 240 512 224 WIRE -672 288 -720 288 WIRE -560 288 -608 288 WIRE 256 320 256 288 WIRE 512 336 512 320 WIRE -224 368 -224 336 WIRE -464 384 -464 176 WIRE -432 384 -464 384 WIRE -320 384 -320 224 WIRE -320 384 -352 384 WIRE -256 384 -320 384 WIRE -144 400 -144 224 WIRE -144 400 -192 400 WIRE 112 400 112 144 WIRE 112 400 -144 400 WIRE -720 416 -720 288 WIRE -672 416 -720 416 WIRE -560 416 -560 288 WIRE -560 416 -592 416 WIRE -528 416 -560 416 WIRE -256 416 -528 416 WIRE 816 416 816 368 WIRE 944 416 944 368 WIRE -528 448 -528 416 WIRE 256 448 256 400 WIRE -720 464 -720 416 WIRE -256 496 -256 480 WIRE -224 496 -224 432 WIRE -224 496 -256 496 WIRE 816 528 816 496 WIRE 944 528 944 496 WIRE -720 576 -720 544 WIRE -528 576 -528 528 FLAG -992 240 0 FLAG -720 576 0 FLAG 512 336 0 FLAG 816 528 0 FLAG 816 368 VDD FLAG 944 528 0 FLAG 944 368 VEE FLAG -224 336 VDD FLAG -256 480 VEE FLAG 256 448 0 FLAG -528 576 0 SYMBOL voltage -992 112 R0 WINDOW 123 0 0 Left 0 WINDOW 39 0 0 Left 0 SYMATTR InstName V1 SYMATTR Value 1.5 SYMBOL nmos 32 144 R270 WINDOW 0 105 -3 VRight 0 WINDOW 3 75 -3 VRight 0 SYMATTR InstName M1 SYMATTR Value FDS6699S SYMBOL schottky 608 112 R0 SYMATTR InstName D1 SYMATTR Value MBR735 SYMATTR Description Diode SYMATTR Type diode SYMBOL voltage -720 448 R0 WINDOW 3 -436 106 Left 0 WINDOW 123 0 0 Left 0 WINDOW 39 0 0 Left 0 SYMATTR InstName V2 SYMATTR Value PULSE(-1 1.45 1u 1u 1u 300u 1m 1) SYMBOL res 496 224 R0 SYMATTR InstName R1 SYMATTR Value 100K SYMBOL schottky 720 112 R0 SYMATTR InstName D2 SYMATTR Value MBR735 SYMATTR Description Diode SYMATTR Type diode SYMBOL schottky 832 112 R0 SYMATTR InstName D3 SYMATTR Value MBR735 SYMATTR Description Diode SYMATTR Type diode SYMBOL schottky 944 112 R0 SYMATTR InstName D4 SYMATTR Value MBR735 SYMATTR Description Diode SYMATTR Type diode SYMBOL schottky 1056 112 R0 SYMATTR InstName D5 SYMATTR Value MBR735 SYMATTR Description Diode SYMATTR Type diode SYMBOL schottky 1168 112 R0 SYMATTR InstName D6 SYMATTR Value MBR735 SYMATTR Description Diode SYMATTR Type diode SYMBOL voltage 816 400 R0 WINDOW 123 0 0 Left 0 WINDOW 39 0 0 Left 0 SYMATTR InstName V3 SYMATTR Value 20 SYMBOL voltage 944 512 M180 WINDOW 0 24 104 Left 0 WINDOW 3 24 16 Left 0 WINDOW 123 0 0 Left 0 WINDOW 39 0 0 Left 0 SYMATTR InstName V4 SYMATTR Value 5 SYMBOL res -448 400 R270 WINDOW 0 66 47 VTop 0 WINDOW 3 64 49 VBottom 0 SYMATTR InstName R7 SYMATTR Value 1K SYMBOL res 240 304 R0 SYMATTR InstName R8 SYMATTR Value 1m SYMBOL tline 352 112 R0 SYMATTR InstName T1 SYMATTR Value Td=15n Z0=1.5 SYMBOL cap -256 240 R270 WINDOW 0 32 32 VTop 0 WINDOW 3 0 32 VBottom 0 SYMATTR InstName C1 SYMATTR Value 22p SYMBOL ind 240 192 R0 SYMATTR InstName L1 SYMATTR Value 30n SYMBOL Opamps\\LT1677 -224 336 R0 SYMATTR InstName U1 SYMBOL res -688 432 R270 WINDOW 0 66 47 VTop 0 WINDOW 3 64 49 VBottom 0 SYMATTR InstName R2 SYMATTR Value 4.99K SYMBOL res -544 432 R0 SYMATTR InstName R3 SYMATTR Value 1K SYMBOL cap -672 304 R270 WINDOW 0 32 32 VTop 0 WINDOW 3 0 32 VBottom 0 SYMATTR InstName C2 SYMATTR Value 4.3n TEXT -1002 336 Left 0 !.tran 1m TEXT 24 280 Left 0 ;V(n007)

Reply to
Joerg
Loading thread data ...

Moin..

You can checkout any time you like, but you can never leave!

Gruß, Michael.

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Michael Eggert

Was sagt uns das? Das die Ergebnisse in der Wirklichkeit und der Simulation oft(?) meilenweit auseinander liegen.

Du hast was Wesentliches übersehen. Meine Aussage bezieht zich auf

*EINE* Lösung. ;-) 
--
mfg hdw
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horst-d.winzler

Vergleiche können manchmal schmerzen. ;-(

Für deine Vergleiche? ;-)

Warum wohl wird bei Leistungslasern der Lichtstrom über Lichtleiter aufs Werkstück gekoppelt? Kandidat Joerg hat eine Antwort. ;-))

--
mfg hdw
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horst-d.winzler

Dat war doch'n Scherz, Mann :-)

Aber im Ernst, wo liegt das Problem 30-40 Koax parallelzuschalten? Wo man eh einen sehr kleinen Wellenwiderstand braucht. Bei medizinischen Pulsern (Ultraschall) lassen wir uns da schonmal Spezialkoax anfertigen, doch dann muss man normalerweise mindestens eine Rolle zu 5000ft oder so abnehmen.

Man koennte es auch mit mehreren Lagen Ribbon Cable machen, gibt jedoch mehr Loeterei da je zwei Draehte um die 100ohm zueinander haben, und schirmt nicht gut.

:-)

Warum er drei Meter haben moechte koennte hier nur Kai-Martin beantworten. Er wird seinen Grund dafuer haben, weil ihm sicher klar ist dass diese drei Meter zumindest einige Stunden Bastelei mehr verursacht.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Es zeigt dass es im Prinzip funktioniert. Muss man natuerlich ausfeilen. Z.B. kann man nicht einfach die grosse Gate Kapazitaet eiskalt auf einen Opamp Ausgang knallen und so weiter. Dann muss man mehrere FETs benutzen, die Verlustleistung derselben miniomieren, und so weiter.

Bisher hat das in Spice simulierte an sich immer in der Praxis hingehauen. Zuminest seit rund 20 Jahren in denen ich es benutze.

Nix verstehen. Kann Du das mal erklaeren?

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Joerg schrieb:

[...]

Erst hast Du "Durchmesser schoen fett" geschrieben, und als ich Dir schrieb, daß das nicht reicht, hast Du die 30 parallelgeschalteten Koaxkabel ins Feld gebracht.

Daß Du es gemacht hast, ist _kein_ Indiz für Effizienz.

Servus

Oliver

--
Oliver Betz, Munich
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Oliver Betz

Joerg schrieb:

[...]

(funktioniert nicht)

->

formatting link

Servus

Oliver

--
Oliver Betz, Munich
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Oliver Betz

Joerg schrieb:

[...]

Wenn Du es nicht hinschreiben magst: 180mV, das Dreifache des Nutzsignales bei 120A.

Man kann auch so rechnen: 30nH / 0,5mOhm = 60us - die Zeitkonstante des Widerstandes.

Wem es noch nicht aufgefallen ist: Ein niedrigerer Widerstandswert bewirkt eine größere Zeitkonstante.

oder eine geeignete Lösung wählen.

[...]

Ja, und wie skaliert die Bandbreite von Leistungsbauteilen mit der Leistung?

Um den Thread abzukürzen: Induktivität steigt, Widerstandswert sinkt => Zeitkonstante steigt deutlich überproportional mit der Leistung.

Nur so am Rande, hast Du Dir schon mal Gedanken über den Unterschied zwischen JPG und PNG (ggf. noch GIF) gemacht?

Autsch, das sticht ja dem Blinden mit dem Krückstock sofort ins Auge:

1,45V * 1k / (4,99k + 1k) / 1mOhm = 242A !

Du hast die 1mOhm Default-Serienwiderstand in der LTSpice-Induktivität übersehen. Damit wird der Widerstad natürlich doppelt so schnell wie

1mOhm und viermal so schnell wie die von Dir vorgeschlagenen 0,5mOhm.

Möchtest Du die echte 0,5mOhm-Variante auch mal kompensieren, mit Empfindlichkeitsanalyse für C2?

Außerdem sollte die Lösung doch mit einem normalen ("fetten") Kabel klarkommen. Also wenigstens 10Ohm Wellenwiderstand. Das wäre dann nämlich die Leitung, für die Du keine Probleme gesehen hast. 30 Koax parallel hattest Du nachgeschoben, nachdem ich meine "Zweifel" äußerte.

Aber selbst mit der "30 Koax parallel" Leitung und 2mOhm Stromfühler würde ich so eine hingetrickste Lösung nicht abnehmen:

Auf wieviel Prozent (-Bruchteile) genau muß C2 eingestellt werden, um die 0,5% Toleranz des Stromes über eine halbwegs brauchbare Zeitspanne einzuhalten? Bitte lieber für die 0,5mOhm-Variante als für die gezeigten 2mOhm.

Wenn sich dann der Wasserstand in der Elbe ändert (die Lage der Leitung, die Temperatur etc.), muß man C2 trimmen, bis die Kurve wieder stimmt.

Dazu müßte man aber den Stromverlauf erst mal messen können. Du meintest dazu ja "eine der leichtesten Uebungen". Naja, mit dem

30nH-Widerstand geht's jedenfalls nicht - der ist ja überhaupt erst der Grund dafür, daß kompensiert werden muß. Die Antwort bist Du also auch schuldig geblieben.

Servus

Oliver

--
Oliver Betz, Munich
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Oliver Betz

Sorry, Thunderbird versteht diese Links nicht. Zitat oder Datum/Uhrzeit waere besser.

Nochmal zum mitmeisseln: Ich hatte geschrieben dass ich die Regelung der Einfachheit halber weggelassen habe. Dann schriebst Du dass Du genau darin mehr Probleme siehst oder so, und ich habe sie nachgeliefert. What is the problem?

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Und? Brauchst Du jetzt auch noch die Loesung wie man trotzdem die Verlustleistung der FETs minimiert?

Kannst ja mal Deinerseits einen Vorschlag machen. Auf Wunsch lasse ich meinen los, nach der Kirche.

Viele Wege fuehren nach Rom, besonders in Faellen wie diesem.

Und das soll bei 120A ein Problem werden? Wenn Du jetzt in der Groessenordnung Kraftwerk Sottrup-Hoecklage denkst, da gebe ich Dir recht.

Hatte bewusst JPG genommen weil sich bei mir Leute ueber PNG beklagt hatten. Persoenlich bevorzuge ich ebenfalls PNG. Beides ist in diesem Fall deutlich lesbar.

Was soll denn daran problematisch sein? Nochmal, es geht hier lediglich ums Prinzip, nicht um ein produktionsfertiges Design. Das ganze ist natuerlich so noch nicht produktionsreif (z.B. kann man FETs nicht so direkt mit Opamps ansteuern) und auch nicht einstellbar, denn dann geht so eine einfache Kompensation aus dem Ruder. Einstellbarkeit war aber nicht im "Pflichtenheft". Doch auch dann gaebe es weitere Loesungen.

Noe.

Wo waere das Problem das genau einzustellen? Ginge ueber MUX Chips sogar elektronisch oder gar automatisch.

Klar geht das damit.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Hier waere ein Ansatz, nach einigen Diskussionen:

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L1 ist ein 0.5mOhm Messwiderstand mit so ziemlich Worst Case an Induktivitaet. Als erstes sollte man versuchen die runterzudruecken. Entweder durch konstruktive Massnahmen oder durch ein paar zig Euros mehr fuer einen induktionsarmen Widerstand. Je niedriger desto weniger eklig wird die Kompensation.

Ist alles nur Prinziparchitektur, da muessen dickere FETs rein und so. Ein flotterer Opamp und ein Buffer aus zwei Transistoren waere ganz gut, und nicht ueber 15V gehen lassen. U.U. muss auch der Strom-Shunt woanders hin, etwa wenn der Schirm aufgelegt werden soll. So 30 oder etwas mehr Koaxkabel parallel sind eine Moeglichkeit, oder was immer Ihr habt um die Leitungsimpedanz so niedrig wie moeglich zu bekommen. Muss natuerlich 120A Peaks abkoemmen ohne dass was wegspritzt. Denkbar waeren auch mehrere Strom-Shunts jeweils fuer Kabelgruppen und dann summieren, um die Induktivitaet zu druecken.

Alternativ koennten die ersten zig usec ueber einen Current Transformer gemessen werden und erst danach per MUX gleitend auf den Messwiderstand rueberschalten.

Nun zur Versorgung, von V1 dargestellt. Die habe ich jetzt nicht simuliert aber im Prinzip koennte das so laufen:

Ein Schaltregler laedt eine Kondensatorbank auf 2V oder so, haengt von den Pumpdioden ab. Am besten ein muskuloeser Sync-Buck. Genug Spannung fuer den "Anfangsschuss" vorhalten, da braucht man etwas hoehere Spannung. Sobald das Pulssignal kommt wird mit leichter Verzoegerung eine zweite Feedback-Quelle mit Prioritaet reingeschaltet. Diese misst den Spannungsabfall ueber den Power-FETs und haelt den bei einigen zig mV oder was immer ausreichend erscheint. D.h. die Spannung an der Kondensatorbank faehrt quasi die blaue Linie etwas oberhalb selbiger so gut wie moeglich nach. Nachdem das Pulssignal vorbei ist klinkt man dieses Rdson Signal aus und es geht wieder auf die Leerlaufspannung herauf. Das erlaubt recht kompakte Kuehlbleche und kann eine Zwangslueftung ersparen. Besonders da das Tastverhaeltnis so niedrig ist.

Diese zweite Feedback-Quelle kann z.B. ein High-Side Current Sensor Chip sein, den man aber zur Spannungsbeobachtung zweckentfremdet. Die sind nicht mehr teuer und man koennte einen weiteren davon benutzen wenn der Mess-Shunt nicht in der Masseverbindung liegen darf.

Natuerlich muss noch eine dritte Loop rein, die aber nur greift wenn es irgendwo fatz ... *POFF* gemacht hat. Abschaltung per Thermopille am Kuehlblech waere auch ganz guenstig falls mal jemand auf Dauerschuss stellt und das Tastverhaeltnis viel hoeher als zulaessig ist. Das kann z.B. den FB-Pin des dicken Schaltreglers hochziehen oder den PWM Chip in den UVLO druecken. Waere vermutlich auch der Gesundheit der Pumpdioden zutraeglich. Auch wenn der Rdson-Sensor unerklaerlicherweise viel zu niedrige Spannung meldet waere eine automatische Abschaltung zu erwaegen, dann koennte ein FET durchlegiert haben.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Oliver Betz schrieb:

Was kriegt man denn so mit eher normalen Kabeln hin? Etwa

16 poliges Steuerkabel 1mm^1, Leiter abwechselnd/verschachtelt parallel? Ich hätte jetzt 10 Ohm geschätzt, resp vielleicht 0.5 uH für die 3m Leitung. 
--
mfg Rolf Bombach
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Rolf Bombach

Kommt auf die Isolation der Leiter und deren Dicke an. Kann mir aber nicht vorstellen dass man mit 8+8 gemischt viel unter 20 Ohm kommt.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Rolf Bombach schrieb:

das war auch mein erster Gedanke.

Für einen passenden Vergleich mit "30 Koax" sind dann aber eher

50polige Leitungen zu untersuchen. Immer noch besser zu verarbeiten und anzusehen als die Koax. Von der Impedanz mit großer Wahrscheinlichkeit gleich gut oder besser. Über Flachbandleitungen kann man auch nachdenken.

Zig Koax parallel ist jedenfalls aufwendig zu verarbeiten und häßlich.

Und eine vernünftige Schaltung kommt mit etwas Leitungsinduktivität schon klar. Man sollte halt nicht den allerletzen auf schnelles Schalten optimierten Transistor verwenden, sondern einen etwas altmodischeren, der Linearbetrieb verträgt.

Servus

Oliver

--
Oliver Betz, Muenchen (oliverbetz.de)
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Oliver Betz

Joerg schrieb:

[...]

JFTR: Auf "Stromverlauf präzise messen?" antwortest Du erst mit "Das ist aber eine der leichtesten Uebungen :-)", schlägst einen riesigen Ohmite TGHG vor, merkst trotz Nachfrage nicht, daß der ungeeignet ist. "Kompensierst" dann die Induktivität mit einem RC-Glied (was in dem Ausmaß natürlich auch nicht zuverlässig/stabil funktioniert).

Jetzt:

Das hättest Du früher merken sollen. War der Zaunpfahl nicht groß genug?

Das kostet keineswegs so viel Geld.

[...]

Und _das_ ist Deiner Meinung nach eine effiziente Lösung?

M.E. ungefähr so sinnvoll, wie 30 Koax parallelzuschalten um ein paar Watt am FET zu sparen.

Das ist allerdings eine Glanzleistung (an Kompliziertheit).

Servus

--
Oliver Betz, Muenchen (oliverbetz.de)
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Oliver Betz

Ich hatte geschrieben dass es ein Beispiel auf die Schnelle war. Es ist wohl kaum moeglich, ein ganzes Projekt "mal eben" in ein paar Minuten produktionsreif hinzusetzen.

Nonsense. Auf die Gefahr dass Du es auch nach der dritten Wiederholung nicht verstehst: Es ging um das Prinzip, _nicht_ um eine nachbaureife Ausarbeitung.

Beispiel? Link mit Preisangabe waere jetzt ganz guenstig.

Was soll daran ineffizient sein? Oder aufwendig und teuer? Dein Vorschlag waere?

Du braucht nicht unbedingt 30 dafuer. Was ist daran so kompliziert? Wenn man einen guten Coax Stripper hat ist das eine preisguenstige Loesung. Habe ich sogar mal zaehneknirschend mit 75ohm Koax gemacht weil nur ein Baumarkt in der Naehe war und die haben nichts anderes.

Was ist daran kompliziert?

Anstatt jedesmal ein Haar in der Suppe zu suchen und abzukanzeln, koenntest Du jetzt mal einen konkreten Vorschlag mit Schaltung machen?

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Joerg schrieb:

[...]

na, wenn Dir nicht gleich eine gute Lösung einfällt, dann verkneif Dir doch wenigstens die ungeeigneten Vorschläge.

Und auch solche, die Du nicht ansatzweise zu Ende gedacht hast.

Das ist besser, als (möglicherweise unerfahrene) Leser in die Irre zu führen.

Und genau das Prinzip war, ähm, suboptimal.

[...]

Wieso, willst _Du_ auch sowas bauen?

Kai-Martin nimmt an der Diskussion offenbar nicht mehr teil.

Servus

Oliver

--
Oliver Betz, Muenchen (oliverbetz.de)
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Oliver Betz

Es ist nicht ungeeignet, da aehnlich schonmal gebaut. Wo ist Dein Vorschlag? Bisher kam nur "an die Last ruecken". Was natuerlich immer Sinn macht, aber Kai-Martin moechte nunmal ein Kabel. Er wird seine Gruende haben und ich kann mir die vorstellen.

Ansonsten kam von Deiner Seite hauptsaechlich "vergiss es", "ist grosser Mist" oder aehnlich.

Wenn Leser das Wort "Prinzip" nicht verstehen sollten sie sowas besser nicht bauen. Ich denke das leuchtet auch unerfahreneren Leser ein.

Noe.

Ich habe mehrere erfolgreiche Pulser-Designs hinter mir und fragte nach einem Vorschlag wie Du das bauen wuerdest. Keine Antwort ist natuerlich irgendwie auch eine Art Antwort ...

Manchmal muessen Leute andere Dinge erledigen und koennen nicht in einer NG teilnehmen. Wenn ihm ein Vorschlag nicht gefiele wuerde er vermutlich schreiben was ihm nicht passt, und vielleicht kommen dann weitere Vorschlaege.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Joerg schrieb:

[...]

Wegen der überproportionalen Abhängigkeit zwischen Strom und Geschwindigkeit ist es eben nicht ähnlich - es "skaliert" nicht so, wie es Dir vielleicht vorschwebt.

Stimmt nicht, lies nochmal und

(auch Thunderbird kann man dazu bringen, Message-IDs zu verarbeiten, und es gibt Suchmaschinen wie howardknight)

Man muß halt für die Induktivität etwas Spannung spendieren.

Wie man die Regelung (den Widerstand) ohne schmutzige Tricks ausreichend schnell macht, mußt _Du_ selbst rausfinden.

Servus

Oliver

--
Oliver Betz, Muenchen (oliverbetz.de)
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Oliver Betz

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