Basit Elektronik Yük Devresi V3

[Gokrtl]

Opamp'ın referans kabul edeceği GND noktası ile şönt dirençlerin GND noktası arasında hiçbir akım akmamalı. Bu iki nokta arasından geçecek akımların sebep olacağı gerilim düşümü ve gürültü opamp çıkışına yansıyacak. Bu yüzden pcb çizimi çok önemli. Önerdiğim pcb modifikasyonu bu yüzdendi, çünkü bütün yük akımı bu noktalardan akıyordu.

Burayı tam anlamaya çalışıyorum. Opamp'ın referans kabul edeceği GND noktası resimde işaretlediğim yer mi?
Bu işaretlediğim yer devre GND'sine (Ground Plane'e) bağlı olacak ama 4 tane shunt ile Kaynaktan gelen GND, devre GND'sin den (Ground Plane'den) tamamen ayrı olacak. Doğru mu anlıyorum? Ona göre devreyi çizeceğim.

 

[HexfeT]

İnput konektörünün GND si en kısa yoldan 0.22 Ohmların GND si ile birleşecek. Yani karttaki ground plane den dolanıp gitmeyecek. Konektörün GND sini kazıyıp kablo ile taşıyarak bunu yaptık. Bir sonraki pcb de input konektörünü soldan kaldırıp sağ üst kenara taşıyarak hallolur.

Opamp ve R9 GND si de en kısa yoldan 0.22 Ohmların GND sine ulaşacak.

Devrenin son halinde opamp çekilen akım ile orantılı çıkış vermiyor mu?

 

[Mikro Step]

Kirmizi cevrceve icine dikkat.

 

[Gokrtl]

İnput konektörünün GND si en kısa yoldan 0.22 Ohmların GND si ile birleşecek. Yani karttaki ground plane den dolanıp gitmeyecek. Konektörün GND sini kazıyıp kablo ile taşıyarak bunu yaptık. Bir sonraki pcb de input konektörünü soldan kaldırıp sağ üst kenara taşıyarak hallolur.

Opamp ve R9 GND si de en kısa yoldan 0.22 Ohmların GND sine ulaşacak.

Bu tam olarak istediğim cevap değil.
Bu GND'ler Ground Plane'e bağlı olacak mı yoksa bağımsız şekilde kendi aralarında mı birleştirilecek?

Devrenin son halinde opamp çekilen akım ile orantılı çıkış vermiyor mu?

Interpolasyon yapmadan 2A çekerken Ekranda 1.5A okuyorum. 100mA aralıkla interpolasyon yapınca oturuyor her şey yerine.

38570 eklentisine bak

Kirmizi cevrceve icine dikkat.

Gözden kaçmış, düzeltiyorum hemen.

 

[HexfeT]

Konektör GND si ground plane den bağımsız kendi yolu ile en kısa yoldan 0.22 Ohmlara gidecek. Opamp GND si 0.22 ohmların mümkün olduğunca dibinde olacak.

"Devrenin son halinde opamp çekilen akım ile orantılı çıkış vermiyor mu?"

Bunu derken nano dan önce opamp çıkış voltajını kastediyorum. 0.5-1-1.5-2A çeklirken opamp çıkışı kaç V oluyor mesela. Eğer akım ile orantılı çıkış alamazsak nanonun yapacağı pek bir şey yok. Farklı bir çözüm düşünmek gerek.

 

[Gokrtl]

"Devrenin son halinde opamp çekilen akım ile orantılı çıkış vermiyor mu?"

Bunu derken nano dan önce opamp çıkış voltajını kastediyorum. Eğer akım ile orantılı çıkış alamazsak nanonun yapacağı pek bir şey yok. Farklı bir çözüm düşünmek gerek.

Doğru mu ölçtüm bilmiyorum. Oradaki ölçümde şöyle:

Çekilen Akım	Opamp Çıkışındaki Voltaj
0.100A	0.0467V
0.200A	0.0890V
0.300A	0.1318V
0.400A	0.1752V
0.500A	0.2180V
1.500A	0.6480V
1.600A	0.6900V
1.700A	0.7330V
1.800A	0.7760V
1.900A	0.8185V
2.000A	0.8630V

 

[Gokrtl]

Biraz sıkış tepiş oldu.

 

[HexfeT]

Mevcut PCB için muhtemel iyileştirme olabilecek şeyler.

1- Turuncu çizgili alanı lehim ile doldurmak. Bunun yerine kalınca bir tel de döşenebilir.
2- Kırmızı kutu içindeki kırmızı noktalar arasına, yani opamp beslemesine 100nf eklemek.
3- sağdaki kırmızı okla gösterilen ground yoluna kesik atıp ayırmak.
4- 0.22 ohmlardan opamp a giden 10k dirençleri 1k ile değiştirmek.
5- Farklı çıkış akımları için opamp çıkış gerilimlerini ölçüp not alırken ölçü aletinin gnd probunu mutlaka sarı büyük nokta civarında tutmak.
6- Ölçümleri alırken çekilen akımı güvenilir bir multimetreden görmek. Ve akımı mesela 1.5A set ettiğimiz anda opamp çıkış gerilimini not etmek lazım. Tahminimce zaman geçip şönt dirençler ısındıkça akım kayıyor olacak. Akım kaydıktan sonra okuyup not alınacak opamp çıkış gerilimi geçersiz.

Her şeye rağmen kabul edilebilir doğrusallıkta bir çıkış alamazsak farklı bir şey yapmak lazım. Çünkü olabilecek en basit fakat kötü akım ölçme yöntemini kullanmaya çalışıyoruz.

 

[clc]

Bu summing amplifier işi benim kafama sırf şu layoutun çizilmesinde getirdiği ekstra çabadan dolayı yatmıyor. Oradan oraya dolaşan sense hatları hoşuma gitmiyor.

@Gokrtl kızacak ama ben olsam şöyle yapardım. Yüke giriş olan noktaya bir shunt koyarım, ama devredeki ground referansı değiştirmem. Bu sayede her mosun akımı sadece kendi shuntu üstünden kontrol edilir ve bende toplam akımı ayrı bir shuntten okurum. Bu sefer de voltajı yanlış okursun diyeceksiniz, ona da diff ampli bir sense yapardım ama yapmadıysam da akıma göre düzeltme eklerim zaten çok da zor olmaz. Bu tamamen kendi kişisel düşüncem, doğru yol bu diye bir şey yok.

 

[Diyot]

Sayfalar dolusu mesajdan sonra garip olacak belki ama, hazır akım/gerilim sensörleri var ve uygun fiyata satılıyor. Neden tercihlerinizi bunlardan yana yapmadınız? Açıkcası yaptığınız işlem tasarlanan bir devre üzerinden deneme yanılma yöntemiyle birşeyler öğrenmek mi? Yoksa kısa ve en ekonomik yoldan sonuca ulaşmak mı anlayamadım.

 

[clc]

Sayfalar dolusu mesajdan sonra garip olacak belki ama, hazır akım/gerilim sensörleri var ve uygun fiyata satılıyor. Neden tercihlerinizi bunlardan yana yapmadınız? Açıkcası yaptığınız işlem tasarlanan bir devre üzerinden deneme yanılma yöntemiyle birşeyler öğrenmek mi? Yoksa kısa ve en ekonomik yoldan sonuca ulaşmak mı anlayamadım.

INA tipi bir şeyden bahsediliyorsa belki hazır kart bulması ya da entegreyi temin etmesi çok kolay/maliyet efektif olmayacağı içindir. Ben o tür entegrelere illa ihtiyaç olduğunu düşünmüyorum, ama sürekli 1-2 şeyin konuşulup değişmesi ardından üretim olması beni biraz üzüyor, sanki @Gokrtl ın zamanını, emeğini boşa harcayıp ekstra maliyet oluşturuyoruz gibi. Bu noktada bizim bu tartışmaları net yapmamamız da belki olayı bu hale getiriyor. Ama daha önceden de söylediğim gibi proje onun o tercihler yapar biz yardım ederiz, eleştri yaparız. Ana yönü o seçmeli

 

[Gokrtl]

Bu summing amplifier işi benim kafama sırf şu layoutun çizilmesinde getirdiği ekstra çabadan dolayı yatmıyor. Oradan oraya dolaşan sense hatları hoşuma gitmiyor.

@Gokrtl kızacak ama ben olsam şöyle yapardım. Yüke giriş olan noktaya bir shunt koyarım, ama devredeki ground referansı değiştirmem. Bu sayede her mosun akımı sadece kendi shuntu üstünden kontrol edilir ve bende toplam akımı ayrı bir shuntten okurum. Bu sefer de voltajı yanlış okursun diyeceksiniz, ona da diff ampli bir sense yapardım ama yapmadıysam da akıma göre düzeltme eklerim zaten çok da zor olmaz. Bu tamamen kendi kişisel düşüncem, doğru yol bu diye bir şey yok.

Mimar projeyi çizer verir, inşaat ustası yapar. Eğer mimar proje vermeden ustaya şurayı şöyle yap, burayı böyle yap derse o iş mimara da ustaya da zulüm olur. Sürekli bir sorma, cevap alma döngüsü döner durur. Bu olay bende de böyle. İşin mimarı olacak bilgi yok bende. Ancak ustalığını üstleniyorum. İster programda çizip verin, ister kağıda çizip verin, istersenizde nette daha önce uygulanmış bir şemayı bulup verin. Elimizdeki ile karşılaştıralım hangisi mantıklı ise o yoldan ilerleyelim. Ama bana direk summing amplifier, feedback direnci, pass transistörü filan denince karşılığı yok bende. Napim kafa kalın işte. 10 duyuyor, 1 ya alıyor ya almıyor.

Sayfalar dolusu mesajdan sonra garip olacak belki ama, hazır akım/gerilim sensörleri var ve uygun fiyata satılıyor. Neden tercihlerinizi bunlardan yana yapmadınız? Açıkcası yaptığınız işlem tasarlanan bir devre üzerinden deneme yanılma yöntemiyle birşeyler öğrenmek mi? Yoksa kısa ve en ekonomik yoldan sonuca ulaşmak mı anlayamadım.

Zamanında ACS712 kullanmıştım, sağlıklı ölçüm yapmamıştı. Diğer baktığım hazır modüllerde pahalıydı. O zamandan beri akım sensörlerini sevmiyorum.
Ayrıca kendim yapınca biraz daha kafamda oturuyor. O sensörler bozulsa neresine bakacağımı bilemeyebilirim. Ama kendim yapıp mantığını anlayınca daha kolay oluyor işler. Dediğim gibi kafa kalın ama hiç bir zaman öğrenmeye çalışmaktan vazgeçmedim. En iyisi kendim yapmak. Zahmetinde değilim, sadece birşeyler net olmayınca biraz masraflı oluyor. Onuda idare ediyoruz.

 

[Gokrtl]

Devreyi 100x100mm ye sığdırmak üzereyim. Bittiğinde uygun bulunursa çinde bastırırım. En ucuz öyle oluyor.

 

[taydin]

Bu summing amplifier işi benim kafama sırf şu layoutun çizilmesinde getirdiği ekstra çabadan dolayı yatmıyor. Oradan oraya dolaşan sense hatları hoşuma gitmiyor.

@Gokrtl kızacak ama ben olsam şöyle yapardım. Yüke giriş olan noktaya bir shunt koyarım, ama devredeki ground referansı değiştirmem. Bu sayede her mosun akımı sadece kendi shuntu üstünden kontrol edilir ve bende toplam akımı ayrı bir shuntten okurum. Bu sefer de voltajı yanlış okursun diyeceksiniz, ona da diff ampli bir sense yapardım ama yapmadıysam da akıma göre düzeltme eklerim zaten çok da zor olmaz. Bu tamamen kendi kişisel düşüncem, doğru yol bu diye bir şey yok.

Yani high side current sensing mi diyorsun? Bu iyi bir çözüm olur bence de. Dezavantajı, hazır bir entegre kullanmış oluyorsun, oradaki ayrıntıyı ve zorlukları öğrenmemiş oluyorsun. Bir de şu anda 30V maksimum limit tanımladık. Ama mesela bir sonraki revizyonda daha yüksek voltaj sınırı koyarsak, artık hazır sensör entegresi bulmak çok zor olacak. Mesela Rigol DL3021 de 150V limit var. Bu voltajlarda high side current sensing için hazır entegre ben bilmiyorum.

 

[clc]

Yani high side current sensing mi diyorsun? Bu iyi bir çözüm olur bence de. Dezavantajı, hazır bir entegre kullanmış oluyorsun, oradaki ayrıntıyı ve zorlukları öğrenmemiş oluyorsun. Bir de şu anda 30V maksimum limit tanımladık. Ama mesela bir sonraki revizyonda daha yüksek voltaj sınırı koyarsak, artık hazır sensör entegresi bulmak çok zor olacak. Mesela Rigol DL3021 de 150V limit var. Bu voltajlarda high side current sensing için hazır entegre ben bilmiyorum.

Hayır dediğim şekilde low side dan sense edebilirsin. High side dan sense etme işine gelince evet o da olur, ama uğraşa değmez bence.

 

[Gokrtl]

Biraz KeepZone çalışması yapacağım. Sonrasında gözünüze çarpan bir şey olmazsa Çine postalayacağım.

 

[taydin]

Hayır dediğim şekilde low side dan sense edebilirsin. High side dan sense etme işine gelince evet o da olur, ama uğraşa değmez bence.

Hmm tamam, şasenin kaynağa geri dönen hattı üzerine bir şönt koyuyorsun. Bu durumda şaseye göre orada negatif bir gerilim oluşacak. Evet bu da mantıklı bir çözüm. Voltaj ölçme işinde sıkıntı olmaz. Voltajın bir ucu MOSFET drain, diğer ucu da şöntten sonrası olarak bağlanırsa voltmetre olması gereken ölçümü yapar.

 

[Gokrtl]

Hmm tamam, şasenin kaynağa geri dönen hattı üzerine bir şönt koyuyorsun. Bu durumda şaseye göre orada negatif bir gerilim oluşacak. Evet bu da mantıklı bir çözüm. Voltaj ölçme işinde sıkıntı olmaz. Voltajın bir ucu MOSFET source, diğer ucu da şöntten sonrası olarak bağlanırsa voltmetre olması gereken ölçümü yapar.

Hangisi daha mantıklıysa onu yapalım abi. Ben üşenmem çizerim baştan.

 

[clc]

Hmm tamam, şasenin kaynağa geri dönen hattı üzerine bir şönt koyuyorsun. Bu durumda şaseye göre orada negatif bir gerilim oluşacak. Evet bu da mantıklı bir çözüm. Voltaj ölçme işinde sıkıntı olmaz. Voltajın bir ucu MOSFET source, diğer ucu da şöntten sonrası olarak bağlanırsa voltmetre olması gereken ölçümü yapar.

Drain yerine source yazmışsınız gibi düşünerek evet voltmetre yapar ama şu anda olduğu gibi doğrudan + hattan direnç bölmesi olan yanlış ölçer. O durumda ya akımdan şu kadar hatalı ölçüldü diyebiliriz ya gerçekten ufak bir shunt kullanılıp ihmal edilebilir(zorlama bir yöntem) ya da diff amp yapıp onu da voltmetre gibi kısmen istediğimiz yere takarak ölçüm alabiliriz.

 

[taydin]

Hangisi daha mantıklıysa onu yapalım abi. Ben üşenmem çizerim baştan.

Bunlar bir sonraki revizyon için Gökhan. Aslında PCB de baya adam oldu, ama onu bile bir sonraki revizyona bırakabilirdik. Mükemmeliyetçilik, iş bitirmenin önünde en büyük engel