Carico elettronico attivo DC.

[lucaking]

Ciao a tutti,
non so se sia la sezione giusta, nel caso prego i moderatori di spostarlo.

Sarà che mi è servito un paio di volte di recente e che mi sono stufato di saldare insieme resistori e lampadine varie, sarà che ho dato un occhiata nei vari cassetti e che credo di aver quello che mi serve, ho deciso di provare a costruirmene uno.

L' idea sarebbe quella di sfruttare il case e la ventola di un vecchio alimentatore ATX, un dissipatore da processore di un PC, un LM358, e come MOSFET, avrei individuato degli IRF542N, ma ho anche degli IRF530N e degli IRF640N.

Ho letto un po' a riguardo e lo schema di partenza con il quale ho fatto qualche prova su breadboard è il seguente.

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A tal riguardo, avrei un po' di domande, parto dalle piu importanti.

Puo aver senso prevedere due range di corrente?
Se si, com' è meglio procedere?
Usando due resistori Rs con valori diversi (es: 1 ohm per correnti piccole e 0,1 per quelle maggiori) o variando il riferimento di tensione sull' ingresso non invertente dell' operazionale?

Avrei anche un TL431 che potrei usare come riferimento di tensione al posto dello zener da 3,3 V, ci sono grosse differenze in un applicazione simile?

Ho visto che ci sono diverse strade per risolvere eventuali instabilità dell' operazionale, come è meglio procedere ?

un'altra idea, visto che mi rimane un operazionale libero, sarebbe quella di usarlo per controllare un secondo MOSFET in parallelo, ma prima dovrò fare qualche prova e vedere come si comporta il dissipatore che ho e capire se puo avere senso.

Lo so che i progetti andrebbero fatti al contrario, ma almeno in questo caso, dove vorrei riutilizzare un po di roba di recupero, concedetemelo....

[elfo]

Guarda lo schema qui sotto.

*** Circolo rosso:

dovrebbe risolvere il problema della (in)stabilita' dell'Op-Amp (CX e' SOT (Selected On Test))

*** Circolo Blu:

Risolve un problema sollevato da un forumer in discussione analoga:

cosa succeede se accendi il Carico Attivo con la corrente impostata al max (ma anche meno) e colleghi imporvvisamente un generatore che puo' dare una corrente "illimitata" (es. batteria auto)?

Il loop di regolazione e' genericamente lento e nel mosfet scorre una corrente "esagerata" anche se per "poco" tempo.

Il transistor (molto piu' veloce dell'Op-Amp) opera una limitazione di "ultima istanza"



Dove Ip e' la corrente impulsiva max sopportata dal mosfet

*** Cerca con google sul forum electroyou (l'argomento "carico attivo" e' stato discusso piu' volte)

site:electroyou.it/forum carico attivo electronic load

*** Guarda anche

A Closed-Loop, Wideband, 100A Active Load di Jim Willims

https://www.analog.com/media/en/technic ... an133f.pdf

Ci sono descritti molti "trucchi"

*** Potresti implementare - oltre al carico a corrente costante - anche:

- carico a tensione costante
- carico a resistenza costante

variando opportunamente il punto di prelievo delle controreazione.

*** SERVICE MANUAL
300 WATT SINGLE INPUT
ELECTRONIC LOADS
Agilent Technologies
Model 6060B and 6063B
https://www.keysight.com/us/en/assets/9 ... -40092.pdf

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[stefanopc]

È un tema molto interessante già affrontato in diverse discussioni.

viewtopic.php?f=1&t=85975

https://www.electroyou.it/brabus/wiki/carico_attivo

viewtopic.php?f=1&t=84665&p=895799&hilit=Carico+attivo#p895799


Ci sono soluzioni circuitali diverse per diverse esigenze dalla minimalista alla più complessa e diverse pagine da leggere.
A che corrente e tensione vorresti arrivare?
Ciao

[lucaking]

Grazie dei link, qualcosa conoscevo e qualcosa no, il discorso è che finalmente ho deciso di passare alla pratica, e li tutti i nodi vengono al pettine...

A che corrente e tensione vorresti arrivare?

Diciamo che finora mi sono trovato a "testare" alimentatori dai 3 ai 24 volt e non oltre i 2 amper, in ogni caso mai oltre i 30 W.
La realtà è che non ho esigenze specifiche, come dicevo, mi piacerebbe capire dove posso arrivare con i componenti e le capacità in mio possesso e approfondire un argomento a me tutto sommato abbastanza sconosciuto.
In poche parole, vorrei cercare di fare almeno qualcosino meglio dei soliti schemi chesi trovano sul web e capire le potenzialità e soprattutto i limiti di cio che riuscirò a mettere insieme.

Da cio che ho capito il problema delle correnti in gioco e delle potenze dipende molto dal dissipatore e dal suo raffreddamento.

[TITAN]

Certo la potenza dissipabile porta via posto è peso sotto forma di radiatori.
Tieni anche presente che è utilissimo non solo per testare alimentatori , ma anche per scaricare un accumulatore per testarne la capacità e se è un po grassetto come una batteria da macchina (100 Ah) hai voglia a 2 A quanto ci vuole.
Io circa 30 anni fa ne ho fatto uno minimalista semplice semplice praticamente un transistore di media potenza o un darlington (non ricordo esattamente) che comandava 6 tr. 2n3055 in parallelo di brutto senza neanche le resistenze di compensazione. Poi un potenziometro per regolare la corrente due strumenti voltmetro e smperometro fine.
I 2n 3055 erano di recupero assieme alle sue alette di raffreddamento e ci tiravo dentro fino a max 500 W per brevi tempi conforme anche la temperatura ambiente e comunque per tensioni fino a 24 V (V max data dal voltmetro) deve essere in garage.

[stefanopc]

Se non hai problemi di tensione minima che deve rasentare gli 0V ma ti va bene partire da circa 2-3 V potresti utilizzare anche i transistor con uno schema del genere.
Non hai qualche darlington di potenza NpN o PnP?

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Ciao

[lucaking]

La tensione minima non sarebbe un problema, come dicevo, mi accontenterei di 3 volt, giusto per gli alimentatori a 3,3 volt e le batterie litio.
Il discorso è che avevo anche visto gli schemi con i darligton, ma in casa non ho BJT di potenza ne darlington ne normali, per quello ho fatto qualche prova con i MOSFET.

[stefanopc]

Per pilotare i MOSFET in zona lineare pare ci siano dei problemi aggiuntivi.
Tu nel tuo caso avevi riscontrato qualche problema?

Avevo trovato questo schema a cui potresti ispirarti.
Tra l'altro ho diversi Irfp250 inutilizzati.
Ciao

[lucaking]

Per pilotare i MOSFET in zona lineare pare ci siano dei problemi aggiuntivi.
Tu nel tuo caso avevi riscontrato qualche problema?

No, ma a onor del vero le mie prove sono state piuttosto all' acqua di rose, non ho nemmeno acceso l'oscilloscopio....

Avevo trovato questo schema a cui potresti ispirarti.

È molto simile a quello di Nuova Elettronica, e avrei una domanda anche su quel finale in uscita all' operazionale per pilotare il MOSFET.
Pensavo che in continua non fosse necessario.

[stefanopc]

La corrente è continua ma per controllare il mosfet e mantenerlo con la polarizzazione corretta affinche la corrente impostata rimanga costante (ad esempio al variare della tensione in ingresso da 0 a 12V o della temperatura ) l'operazionale continuamente correggerà il valore di Vgs in maniera anche abbastanza dinamica.
visto che la capacità di gate ha dei valori abbastanza consistenti occorre gestire correnti piu elevate per accorciare i tempi di intervento.
Ecco forse il motivo dei due transistor per aumentare la corrente verso il gate.
Ciao