Thread Rating:
  • 0 Vote(s) - 0 Average
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
LAB PSU 0-30VDC, 0-500mA/0-5A
#61
(02-01-2017, 05:08 PM)prasimix Wrote:
(02-01-2017, 04:50 PM)vojinilic Wrote:
(02-01-2017, 04:15 PM)prasimix Wrote: Hm, vidi šemu ako je non-inv pin defakto na GND, a inv pin na max 110 mV koliki je common mode? Napajanje OP27 je +/-5V

Neinvertujuci pin nije na gnd. Nigde nike spojen, barem na semi koja je postavljena. Zato sam pitao za CM voltage.

Au, oprosti sada kužim, ovo je nespretan simbol za 4-wire Rsense. Taj vod koji ide na R68 je GND samo specijalno izveden da se kod rutiranja PCB izvede Kelvin konekcija.
Mali nesporazum. Bolje da pitam, nego da se potkrade greska.
Reply
#62
Mislim da šema iz posta #46 ima najmanje jedan problem koji valja ukloniti: R73 i R70 između G i S mosfeta provode struju R167 i R67 preko Rsense otpornika što će generirati grešku, koja bi se mogla poništiti kalibracijom ali uvodi još jednu putanju koja je temperaturno ovisna. Mislim da bi se oni bez posljedica mogli spojiti dolje na POUT-.

Drugo, predstavio sam ovo rješenje na drugom forumu i tamo su me izkritizirali što se mjeri i pad napona na Rds(on). Ne vidim zašto je to toliko problem ako se Rds(on) dobro saturiranog mosfeta ne mijenja puno sa strujom i temperaturom?
Reply
#63
Evo kako ću to riješiti, prema preporuci pronađenoj u Daveovom EEVblog videu #931:

[Image: iWvVX2c.png]

Lijepo i elegantno zaobilaženje Rds(on) mosfeta.
Reply
#64
Upotrebom samo dva područja 5A/500mA išao bi samo sa jednim mosfetom ali bio bi onda uključen u odčitavanje, ali pod donjimi pogoji!!!


-LO Rsense morao bi biti konstantno priključen i kad je odabrano 5A područje i

-Merjenje preko Mosfeta dodje u igru samo kad se temperaturno  iskompenzira HI Rsense sa njegovim Mosfetom Rds_ON, to jest sa njegovim temp.koeficientom
(jedan u + dok drugi u - podjednako/temp/vrednosti otpora, raspisao sam se TU)
i tu smo ispod 0,1% pogreška odčitavanja tako odabranim elementima/temp

---------------------------------------------------------


Ako nemožemo pronači odgovarjajuče Rsense (sa - temp.koef) onda bolje odčitavanje samo preko Rsense kao što si predložio, 
kojeg smo obilato predimenzionirali (njegovu snagu) da nebi imali previše uticaja sa promenom njegove temp zbog {I_sense^2*Rsense} zagrejavanja!

R_gs si odlično prestavio, tako nema uopšte uticaja na Rsense odčitak!!! Ranga je inače mA

Otpornost Rsense LO je sad u ugri tolerancija diff.pojačavača i sa tim vrednostima utiče na preciznost rada, i to više nego 0,25% kod odčitavanja HI struje
tim postavljenim vrednostima,

R2 i R5 srazmerno povečati da imaš što manji pogrešak, takodjer onda i R1 i R6 za željeno pojačanje diff. pojačavača
(R2 se naime poveča za Rsense LO, i razlićit je od R5... a izgleda malo ...)

Burden napon nam ne smeta, jer je odčitavanje struje izvan Kelvin sensinga napona na klemama PSUja, tako da ga DUT "ne vidi",
kao što je primer ako bi bio unutra sensinga, kao što je primer kod multimetra kad se ga stavi u tokokrug za strujno merjenje,
PSU održava željeno vrednost na klemama, ne glede Burden napona odčitavanja (pada napona na sklopu strujnog odčitavanja) !

Znači može biti taj napon (Burden) i viši, stime imamo onda manji pogrešak zbog ulaznog offseta odabranog opampa diff.pojačavača
kojeg se nečemo nikad rešiti iz kalkulacija,
proporcionalno se nam veča naravno max disipacija Rsense LO,
pa treba i to imati na umu, veličinu Rsense, ohmsku pa i fizičko-veličinu da nam ne zasmeta kod projektiranja PCBja

-manjim Burden naponom (odabrali smo znači male vrednosti Rsense) treba ganjati onda manji offset opampa za preciznije prikazivanje nižih područja struje
(rangovi ispod 10-20mA)
jer su tada ti pogreški največi (i do par %)

U mojim shemama tog jednostavnog PSUja odabrao sam OP27, jer imamo napona napajanja +35VDC i -5VDC za pravilan rad
i nema se puno na raspolazi od odabira opampova

Kod tvojeg (@Prasimix) PSUja su ti naponi u granicama nekih +/-5VDC pa se mnogo lakše nadje adekvatnijeg (manjim ulaznim offsetom)
Recimo LTC2050HV, LTC2054(55)HV, ADA4638...

Zapravo mogao bi biti i single supply taj opamp do 5VDC jer je referisan blizu GND point-a i odabir takvih opampova takodjer ne fali.
Onda obratiti pažnju i na CMRR da ima uključenoga i za negative rail!
Recimo LMV2011, MAX4238, MAX9922, ISL28134, ADA4528, LTC2054...

Ako odaberemo visoko pojačanje diff.pojačala, onda obratiti pažnju i na ulazni naponski šum opampa, koji predstavlja takodjer pogrešak odčitavanja

Problematika nije toliko jednostavna, treba uvijek nači neki kompromis i kalkulacijama doči do najmanjeg pogreška za najmenje para!

@Prasimix
promenio bi vrednosti R2 i R5 da ne utiču više od 0,01% ili manje kad je u igri Rsense LO, u odnosu da se bira njihova tolerantnost 0,1%
R2=R5 cca 2K 0,1% , tada je sa RsenseLO 0R2 pogrešak zbog "različitih" {R2+RsenseLO} i R5 cijelih 0,01%
R1=R6 odabereš za željeno pojačanje, takodjer 0,1% tolerancija otpornika, kao što si naveo u shemi
Tako ti RsenseLO ne utiče mnogo kod sveukupnog pogreška odčitavanja

IC1A išao bi sa single supply +5VDC sa LMV2011
ili ako je u igri dual opamp onda bi odabrao LMP2012 ali neznam šta radi njegov IC1B
LP
Dragan
Reply
#65
Hvala ti na dodatnoj analizi. LO sense će utjecati na preciznost, no to se da kalibriranjem neutralizirati. MCU će znati kada je u HI ili LO range i ovisno o tome će koristiti druge koeficijente koji su zadani prilikom kalibracije za svako područje. Ipak bez obzira na to probao bih s većim vrijednostima, treba mi pojačanje od otprilike 25, za mjerenje napona u BOM ulaze već vrijednosti od 7K5 0.1% pa bi to stavio umjesto sadašnjih 2K, a 82R bi povećao na 300R.

LTC2050 izgleda vrlo zanimljivo, odličan odnos cijene i perfomansi, s time što u mojem slučaju pretpostavljam da trebam HV verziju koja omogućuje napajanje iz +/-5V, pa će valjda to bolje i raditi za negative struje (da podsjetim, imam na izlazu down-programmer koji može povući do -300 mA što treba također nadzirati).
Reply
#66
(02-04-2017, 11:43 PM)prasimix Wrote: Hvala ti na dodatnoj analizi. LO sense će utjecati na preciznost, no to se da kalibriranjem neutralizirati. MCU će znati kada je u HI ili LO range i ovisno o tome će koristiti druge koeficijente koji su zadani prilikom kalibracije za svako područje. Ipak bez obzira na to probao bih s većim vrijednostima, treba mi pojačanje od otprilike 25, za mjerenje napona u BOM ulaze već vrijednosti od 7K5 0.1% pa bi to stavio umjesto sadašnjih 2K, a 82R bi povećao na 300R.

LTC2050 izgleda vrlo zanimljivo, odličan odnos cijene i perfomansi, s time što u mojem slučaju pretpostavljam da trebam HV verziju koja omogućuje napajanje iz +/-5V, pa će valjda to bolje i raditi za negative struje (da podsjetim, imam na izlazu down-programmer koji može povući do -300 mA što treba također nadzirati).

LTC2050HV mislim da ti je odličan izbor, PSRR, a pogotovo CMRR ima izvanredan
uz vrlo mali ulazni offset koji je i dodatno interno stabiliziran sa ZerroDrift

Ti ulazni otornici diff.pojačala če ti ponajviše unašati dodatnu grešku kad je RsenseLO u igri,
iskalkulirao sam ti taj pogrešak, da bude što manji (skoro zanemarljiv)
i zato sam ti predložio R2 i R5 od cca 2K (naspram RsenseLO = 0R2), onda bi bili za Ao=25 , R6 i R1 od cca 48K

sa tih 300R si u rangu skoro 0,1% što su ti več tolerancije otpornika u diff.opampu, pa ti skoči pogrešak na duplo...

U jednom koraku napravimo popravke shematika, da nam je pogrešak mnogo-mnogo manji (i sve pohvale naravno!!! @Prasimix),
onda odabirom nekih vrednosti elementa tu preciznost (koju smo mukama pridobili) odmah načisto pokvarimo,
...zašto tako!?
LP
Dragan
Reply
#67
Evo napokon sam uspio dobiti i složiti novi PCB na kojem imam dva strujna područja kako je navedeno u postu #63 (koristio sam druge mosfete i opamp je LTC2050HV). "HI range" radi fino kao i prije, dakle mogu nakon kalibracije pokriti čitavo područje od 0 do 5 A korištenjem 0R020. Za "LO range" korišten je 10x veći otpornik i iz nekog razloga na gornjem kraju sam "kratak" za dobrih 50-tak mA! Dakle ispada da mi treba 0R22 ili 0R24 (možda čak i 0R27) da bi stigao do 500 mA. U čemu je problem?
Reply
#68
(03-22-2017, 05:29 PM)prasimix Wrote: Evo napokon sam uspio dobiti i složiti novi PCB na kojem imam dva strujna područja kako je navedeno u postu #63 (koristio sam druge mosfete i opamp je LTC2050HV). "HI range" radi fino kao i prije, dakle mogu nakon kalibracije pokriti čitavo područje od 0 do 5 A korištenjem 0R020. Za "LO range" korišten je 10x veći otpornik i iz nekog razloga na gornjem kraju sam "kratak" za dobrih 50-tak mA! Dakle ispada da mi treba 0R22 ili 0R24 (možda čak i 0R27) da bi stigao do 500 mA. U čemu je problem?

Prečekiraj PCB
pogledaj i post http://forum.yu3ma.net/showthread.php?ti...5#pid69325
LP
Dragan
Reply
#69
(03-22-2017, 08:31 PM)Dragan100 Wrote: Prečekiraj PCB
pogledaj i post http://forum.yu3ma.net/showthread.php?ti...5#pid69325

Pogledao sam i jedno i drugo i ili mi nešto promiče ili je "sve kako treba". Dobio sam nove otpornike (naručio ih malo iznad i malo ispod inicijalno korištenog 0R2). Kao što već rekoh očekivao sam da će mi trebati veća vrijednost da "raširim" skalu do 500 mA. Ali avaj, s većim otporima (0R22, 0R24) skala se samo dodatno skratila. Otišao sam u drugom smjeru i negdje na 0R166 sam već imao punu skalu. Sa 0R16 koji je puno standardniji, imam još deblju rezervu da nakon kalibracije idem do 500 mA. I dalje ne znam u čemu je trik, možda ima veze s time što je na neinvertiranom ulazu 50 mV umesto nule (ovo moram imati kako bi osigurao da mi skala kalibrirano ide sigurno do 0 mA bez potrebe da DAC daje negativni napon!). Evo kako izgleda detalj strujnog monitoringa (izvučeno iz kompletne šeme str. 3 i 4):

[Image: lOx92DSh.png]
Reply
#70
"Problem" od gore to ipak nije: zaboravio sam uzeti u obzir da je za "low range" u igri također i R65 (0R020) tako da R63 teoretski ne bi smio biti veći od 0R18. Još manja vrijednost je najvjerojatnije uvjetovana tolerancija otpornika i pomicanjem referentne nule.
Reply
#71
(03-25-2017, 07:03 PM)prasimix Wrote: "Problem" od gore to ipak nije: zaboravio sam uzeti u obzir da je za "low range" u igri također i R65 (0R020) tako da R63 teoretski ne bi smio biti veći od 0R18. Još manja vrijednost je najvjerojatnije uvjetovana tolerancija otpornika i pomicanjem referentne nule.

Drago mi je da si razrešio zagonetku :-)

Zato sam spominjao da prečekiraš PCB,
-dali nema možda prevelikih parazita putanja (sada čistu otpornost - DC)

Takodjer u postu http://forum.yu3ma.net/showthread.php?ti...5#pid69325
sam ti detaljno razradio kako nam sve te male (ali nakupe se) tolerancije naprave pobrku odčitavanja.
I predložio sam ti druge vrednosti diff.pojačavača kako bi na kraju imao dosta manji pogrešak,
zbog LO_sense otpornika...

Tvojim vrednostima iz sheme (jedan ulaz diff.poj. sa sada 0R16 + 82R naspram drugom ulazu 82R) je to cca dodatnih 0,2%,
onda najgori slučaj sa 82R 0,1% otpornicima (jedan u - tolerancije dok drugi u +) još dodatnih cca abs{0,1-0,2%}
pa neki PCB nakupljeni paraziti...

Neka smo nakupili grešku (još dodajemo pogrešak iz naslova pojačanja diff.pojačavača) od cijelih 0,4-0,5%
i to nam ispadne:

(1,5mV do 2,5mV pogreška) * pojačanje diff.pojačala (cca 26X) = cca tvoje "prekratko" pokrivanje ranga LO

!!!...i ne zaboravimo još ulazni offset opampa, dabome pojačan diff.pojačalom!!!

--------------------------------------------
EDIT:
82R 0,1% zameniš za 1K8 0,1%
2K 0,1% zameniš za 47K 0,1%
(ili neku drugu kombinaciju, stime da ti otpornici na ulazima imaju vrednost oko 1K5-2K5)
Pojačanje diff.poj. je približno podjednako kao prije oko 26X
ali sada nemaš tako velikog pogreška pri preklapanju Lo-HI ranga
Nešto se je ulazni šum sada povišao (zbog Johnson noisa tih večih otpornika) ali je ulazni signal relativno visok, nekoliko 100uV pa naviše,
pa nam ne predstavlja neki relevantni pogrešak zbog tog povišanog šuma, i tako je taj šum skoro podjednak na oba ulaza,
pa se diff.spojem poj. to u velikoj meri poništava.
Veči je problem ulazni naponski offset op-ampa!
LP
Dragan
Reply


Forum Jump:


Users browsing this thread: 1 Guest(s)