关于自制电子负载的请教

washu

pdshyh 发表于 2018-9-21 14:36
谢谢washu老师，应该是“VGS>VGS(th)、VDS>VGS-VGS(th) ”在恒流区，我看伏安特性图，感觉是VD ...

Rref 就是你图中的 R2，Vref/Rref 就是电流（Ids），不是说了么，跨导 g= ΔI/ΔU，

btw. 即使 Vds 低于场管自身的恒流区取值，因为运放的存在，可以调整 Vgs 使得场管在变阻区呈现对 Vds 合适的电阻而保持恒流

pdshyh

washu 发表于 2018-9-22 09:17
Rref 就是你图中的 R2，Vref/Rref 就是电流（Ids），不是说了么，跨导 g= ΔI/ΔU，

btw. 即使 Vds 低 ...

      谢谢washu 老师，知道了，这样计算结果对上仿真Ugs电压了，
Vds 低于场管自身的恒流区，运放调整 Vgs 使得场管在变阻区呈现对 Vds 合适的电阻而保持恒流，O(∩_∩)O哈哈~准备请教，知道了谢谢。

washu

bg1trk 发表于 2018-9-22 10:23
您说得对，现在这个图显然不太可靠，正在琢磨改进措施。

一是打算给每个MOS管增加恒流控制，均衡恒 ...

电压不好并，就用电流来并


CC 和 CV，还不是一回事么

bg1trk

washu 发表于 2018-9-22 21:00
电压不好并，就用电流来并  

还另一种解决办法，给每只MOS加上自均流。

washu

bg1trk 发表于 2018-9-22 22:48
还另一种解决办法，给每只MOS加上自均流。

回老家过节不是很方便，Multisim 都要下半天

你这个均流本质上是利用了 Vbe 的伏安特性，而这个特性曲线显然还是存在个体差异的，所以你仿真不应通过改变 Rline 或 VSource 来考核性能，而应该改变三极管的模型参数 --- 当然这个比较麻烦，那么最简单的仿真个体差异的方法就是，换一个等效的异型号器件嘛   比如我之前的仿真，一个 IRF250 换成 IRF540，就很容易看出区别了。

那么这里也一样，其实因为此时恒流特性取决于（双极型）三极管的 Vbe 特性，和摸死区别不大，换不换都可以（姑且还是换一个），但你用不同型号的三极管，差异还是挺大的，比如一个 2SC1815，一个 2N5551，这差别上天了

而均流的本意在于消除器件个体差异导致的电流差异，使得每一个负载模块的电流尽量接近，因此还是我那个方法好 均流用的运放不需要非常精密，358 甚至 324 都可以，也不比三极管贵太多，DIY 可以接受。

btw. 不过我想同一批购买的同型号三极管之间的差异不会有那么大，也许你的方案也是可行的，你试试看

washu

bg1trk 发表于 2018-9-24 20:33
...这两种形式的电路无论用哪个都存在个隐患，恒压模式时默认电流调到最大，突然加上被测电源后至DAC输出正确“指令”前，MOS存在超功率的问题，软件的反应速度慢，这可能会造成爆管。被测电源与负载连线虚接时，这个隐患高发。
参考别人的资料弄了个硬件乘法器用作过功率保护，它的速度可比软件快多了，也仿真了一下，效果还行。
打算用它的输出配合一个比较器去下拉控制节点电压，达到过功率保护的目的。有了这个硬件保护，软件里就不用计算功率值后再确定DAC输出以提防过功率了，乘法器输出高于某个值，只给出声光警报即可，软件不用去管MOS是否超了功率。您看看这个想法和电路的可行性怎样？

即使用硬件乘法器，它也是有响应时间的，不过可能比 ADC 转换再比较快

然而我们用另一个思路，就是在作为恒压电子负载时，设置电压值是用户给定的，比如我设置为 12V，而电子负载设计的额定功率是 300 瓦，所以其实最大可负担电流就是 25A，因此不需要乘法器，只需要设置 OCP 为 25A 就行了，也就是说，单片机在接受用户输入恒压值 12V 时，立即再设置 OCP 值为 25A，然后交由一套模拟电路完成 OCP 处理即可，既不需要实时跟踪且延迟巨大的 ADC--DAC 环也不需要这个乘法器

你觉得这个投机取巧的想法如何？

washu

bg1trk 发表于 2018-9-27 11:10
您这不算“投机取巧”，当然可行。

我设想的场景是输入电压不“定”，比如说给蓄电池放电吧，以电子 ...

你这个就是恒功率了 并非作为一种保护功能，而是作为一种控制功能（CC、CV、CP），那确实是需要乘法器的。

washu

bg1trk 发表于 2018-9-27 21:00
...因为这个电路在恒压、恒功率模式时默认电流为最大值或给定值，这里如果没有前面那个乘法器，就会出BUG。从被测电源接通，到DAC输出正确电流值之前这段时间，可能会出现超功率运行的状态。
还是拿电池做例子，假设以240W功率给电池放电。电池接通瞬间电子负载的实际电流是设计允许的最大值30A，直至MCU根据采集的电池电压数据计算出正确电流值并输出前的这段时间，负载将以 V（电池电压）*30A这么大的功率在运行。10V以下的电池没问题，10V以上时负载将有一段超功率时间。这要是弄个48V电动车电池接上去，功率高达1.4KW，这还不爆管？

您好，理论上这个 bug 其实是不存在的，因为用户设置 CC 或 CV 的设置值的时候，该模式下的 OVP 或 OCP 值已经自动设置。

比如，该电子负载设计负荷 300 瓦。

用户设置电子负载为 CC 模式，电流 10A，则设置该值的时候，MCU 已经计算出负担最大电压为 30V，因此 MCU 在指令 CC DAC 输出为 10A（设置值）的时候，立即指令 OVP DAC 输出为 30V（设置值），而 OVP 实际上也是模拟电路负责的，和乘法器的响应速度实际上并无差异；类似的，用户设置电子负载为 CV 模式并设置电压为 12V，则 MCU 在设置 12V 的时候也即设置 OCP 为 25A 给模拟电路，模拟电路在电流超过 25A 时即动作，动作的响应时间也不会和乘法器响应有差异，所以不存在你说的问题。除非你要做一个“最大功率放电”的特殊模式，其实这个模式也就是恒功率模式了

当然这些都是我投机取巧的理论，实际上如何并未经过验证，前面说了我才做了个简易 CC 电子负载就被忽悠上了个屁眼的 6060 电子负载...所以后续的设想也就荒废了，和当年我捡了个变压器想自己做电源，然后被矿坛大佬泼冷水后上屁眼 6632 电源一样

bg1trk

washu 发表于 2018-9-27 22:06
您好，理论上这个 bug 其实是不存在的，因为用户设置 CC 或 CV 的设置值的时候，该模式下的 OVP 或 OCP ...

哈哈，讨论嘛，多谢您的建议。

问题出在CP模式，因为只设置了功率，电压、电流值都是未知量。MCU的控制过程是：adc电压采集->根据功率设置值计算电流值->dac输出->模拟电路动作。
要等被测对象接入后才能测得电压值并计算电流值，这之前电流值默认为最大值。这里就有个滞后时间了，如果被测对象电压过高而且功率也不小的话，短时间内负载功率会很大，不加以限制会出问题。

当然我这也是设想，没实际做过。

washu

bg1trk 发表于 2018-9-28 09:34
哈哈，讨论嘛，多谢您的建议。

问题出在CP模式，因为只设置了功率，电压、电流值都是未知量。MCU ...

所以说你还是想做 CP 模式

bg1trk

washu 发表于 2018-9-28 12:23
所以说你还是想做 CP 模式

是滴，能实现的功能都想试试。

slk231

我是来考察学的的

pdshyh

各位老师好，断断续续几天时间把一个通道的电子负载完成了，测量发现电压为零或很小，1a以内电流调整可变电阻没有变化。照片又传不上了。

pdshyh

各位老师好，断断续续几天时间把一个通道的电子负载完成了，测量发现电压为零或很小，1a以内电流调整可变电阻没有变化。实际组装电路图，见下图，电阻取值有问题没。谷歌浏览器和网站兼容性差老上传文件有问题。

补充内容 (2018-10-4 16:46):
测量电压电源输出15v，基准电压2.49v，运放供电15v，运放vi+2.49-0v可调，运放vout14.9V，场效管Vg电压太高了，不随vi+变化

补充内容 (2018-10-6 08:23):
O(∩_∩)O哈哈~又查了运放，把场效管GS管脚短路，运放又恢复跟随电路状态，运放vout=Vi，场效管是IRF530N 17A 100V 今天值班，下班再查，重点场效管。

补充内容 (2018-10-6 19:51):
运放ne5532，参照3楼最后一张原理图，增加运放vout串联10Ω，在场效管GS管脚并联100K电阻，还是vout=14.48V。

九哥

这款最大能上多少A