DC elektronik yük projesi

[ibrahimcelik]

Bu proje elektronik yük olarak ne kadar verimli olur yapmaya değer mi sizce ?

 

[Gokrtl]

Videoyu baştan sona izledim ama ingilizcem yetersiz olduğu için tam anlam yükleyemedim.
IRFZ44N 55V, 49A değer gösteriyor ama tek başına o kadar küçük soğutucu ile ne kadar dayanır bilemedim.
Yani videodaki gibi 2-3A de belki kısa kullanımda dayanır ama daha yukarısı için veya uzun süre güç çekmek için bana güven vermedi.

Benimde bir elektronik yük projem olacak. Muhtemelen güç kaynağı bitince ona girişeceğim.
Benim hayal ettiğim sistemde kocaman bir soutucu ve 4-5 tane 2n3055 var. Ama tabi nasıl olacağı konusunda en ufak fikrim yok.
Belki 2 transistör bile yetiyordur. Ben "elektronik yük" deyince dünyaları çekecek diye biraz fazla anlam yüklemiş olabilirim.

Acelen yoksa bekle. Şu güç kaynağı projemi bitireyim 2-3 seneye kadar elektronik yüke geçerim

 

[taydin]

Çok fazla sorun var bu devrede

1) Girişe 30 V dan fazla gelirse Arduinonun analog girişi 5 V dan fazla görür ve arızalanma ihtimali var.
2) Girişe 55 V dan fazla gelirse MOSFET'in drain source voltaj sınırı aşılmış olur ve MOSFET'in arızalanma ihtimali var.
3) Girişe ters voltaj uygunlanırsa Arduinonun analog girişi negatif voltaj görür ve gene arızalanma ihtimali var.
4) PWM ile sürüldüğü için yükün çektiği akımda belli bir ripple olacaktır. Duruma göre bu önemli olmayabilir, ama bir elektronik yükün DC akım çekmesi beklenir.
5) Akım ölçüm çözünürlüğü çok düşük. Bu da hall sensör ile akım ölçümünden kaynaklanıyor.
6) Kaç ampere kadar çalıştığını test etmemiş ama o küçük soğutucu ile birkaç amperden fazlasını taşıyamaz gibime geliyor.

 

[ibrahimcelik]

İyileştirmeler için nerden başlanması gerekir DC bir yük ihticayacım var artık masamda neyi düzeltmek ile başlayalım ?

 

[taydin]

Aşırı voltaj ve ters voltaj koruması için bağımsız bir takip devresi yapabilirsin. Eğer voltaj belli eşik değeri geçerse röle ile çıkışı ayırırsın. Aynı şekilde girişteki voltaj ters ise çıkışı ayırırsın. Ama gene de röle devreyi ayırana kadar sorun çıkmaması için hem arduino analog girişine hem de MOSFET uçlarına TVS koymak iyi olur.

Ripple'i ortadan kaldırmak için de MOSFET sürücüyü kaldırıp MOSFET'i doğrudan bir analog output pin ile sürebilirsin.

Akım ölçümü için de 50 mΩ şönt ve opamp yükselteç kullanabilirsin.

Akım kapasitesini arttırmak için de mesela 4 tane MOSFET'i paralel bağlayabilirsin. Bir de IRFZ44 yerine daha yüksek voltaj dayanımı olan bir model kullanabilirsin. Şöyle 100 V luk bir MOSFET senin karşılaşacağın bütün senaryoları kapsar herhalde.

 

[kesmez]

benimde bir projem var bakabilirsiniz.

Switch mode current source (darbeli elektronik yük)

Bu akım kaynağı lt1246 ile switch mode olarak tasarlandı. Yüksek akım değerlerinde transistörü ısıtmadan voltaj kaynağından (battery) 0 – 5 amper arası akım çekmektedir. Bu amaçla V2 gerilim …

ltspicefiles.wordpress.com

 

[taydin]

Devre şemasını da koyalım

 

[ibrahimcelik]

Aşırı voltaj ve ters voltaj koruması için bağımsız bir takip devresi yapabilirsin. Eğer voltaj belli eşik değeri geçerse röle ile çıkışı ayırırsın. Aynı şekilde girişteki voltaj ters ise çıkışı ayırırsın. Ama gene de röle devreyi ayırana kadar sorun çıkmaması için hem arduino analog girişine hem de MOSFET uçlarına TVS koymak iyi olur.

Ripple'i ortadan kaldırmak için de MOSFET sürücüyü kaldırıp MOSFET'i doğrudan bir analog output pin ile sürebilirsin.

Akım ölçümü için de 50 mΩ şönt ve opamp yükselteç kullanabilirsin.

Akım kapasitesini arttırmak için de mesela 4 tane MOSFET'i paralel bağlayabilirsin. Bir de IRFZ44 yerine daha yüksek voltaj dayanımı olan bir model kullanabilirsin. Şöyle 100 V luk bir MOSFET senin karşılaşacağın bütün senaryoları kapsar herhalde.

İrfz yerine irf3205 kullanayım diyorum

 

[taydin]

İrfz yerine irf3205 kullanayım diyorum

Onun voltajı da 55 V. Sen en iyisi IRFP250N kullan. Benim Rigol DL3021 elektronik yükün içinde bunlardan var. 200 V, 30A, bunlardan 2 tane paralel bağlarsan tüm ihtiyacını karşılayacak kapasiteye ulaşırsın.

IRFP250NPBF

MOSFET DIS.30A 200V N-CH TO247-3 HEXFET THT

ozdisan.com

Bunların bir önemli özelliği de, HEXFET mimarisine sahip olmaları. Bu mimarideki MOSFET'ler lineer bölgede çalışmaya daha elverişli, ki elektronik yükte MOSFET her daim lineer bölgede olacaktır.

 

[taydin]

Bu arada projenin instructables sayfasında birisi başka bir problem gözlemlemiş. ACS712 akım sensörünün tepki süresi geç olduğu için, çok yüksek akım verme kapasitesine sahip bir kaynağa bağlanırsa MOSFET havaya uçuyormuş. Sırf bu nedenden dolayı kesinlikle ACS712 kullanılmamalı, onun yerine şönt kullanılmalı.

 

[Endorfin35+]

Bu yapı bana daha iyi geliyor. Neden bilmem...

 

[taydin]

16135 eklentisine bak

Bu yapı bana daha iyi geliyor. Neden bilmem...

Bu yapının dinamik performansı çok daha iyi olur, çünkü değişimlere neredeyse anında tepki verir. Ama yazılımsal kontrol döngüsü kullanan bir sistemde çok uzun gecikmeler ve her bir gecikme arasında da farklılıklar olacaktır.

 

[Endorfin35+]

Böyle bir proje yapsam bu yapıyı kullanırdım. pot yerine de ayarı mcu dan verirdim. Zaten pot ile akımı belirliyorsun tekrar ölçmeye gerek yok. birde girişten voltaj ölçülür mis...

 

[ibrahimcelik]

Bu arada projenin instructables sayfasında birisi başka bir problem gözlemlemiş. ACS712 akım sensörünün tepki süresi geç olduğu için, çok yüksek akım verme kapasitesine sahip bir kaynağa bağlanırsa MOSFET havaya uçuyormuş. Sırf bu nedenden dolayı kesinlikle ACS712 kullanılmamalı, onun yerine şönt kullanılmalı.

Şönt üzerinden okuma yaptığım zaman yazılımı da yeniden yazmam gerekiyor bu da işimi uzatıyor

 

[taydin]

Böyle bir proje yapsam bu yapıyı kullanırdım. pot yerine de ayarı mcu dan verirdim. Zaten pot ile akımı belirliyorsun tekrar ölçmeye gerek yok. birde girişten voltaj ölçülür mis...

Üst seviye akım hassasiyeti istiyorsan gene şönt üzerindeki voltajı okuman lazım. Böylece ısıl kaymalar gibi yavaş değişen etkenleri kompanze edebilirsin.

 

[taydin]

Şönt üzerinden okuma yaptığım zaman yazılımı da yeniden yazmam gerekiyor bu da işimi uzatıyor

Eğer MOSFET drive kullanmayacaksan zaten programın değişmesi lazım. Eğer bu projeden bilgi ve tecrübe edinmek istiyorsan zaten hazır programı kullanma, sıfırdan kendin anlayarak yaz.

 

[taydin]

16135 eklentisine bak

Bu yapı bana daha iyi geliyor. Neden bilmem...

Bir de şunu belirteyim. Bu basit devre sadece düşük voltaj, düşük akım, veya yüksek voltaj, yüksek akımda çalışır. Ama düşük voltaj, yüksek akımda çalışmaz. Mesela 5 V'da 10 A çekmek istiyorsun (dijital devreler için rahatlıkla karşılaşılabilen bir senaryo), o zaman bu devre çalışmaz çünkü şöntte çok yüksek voltaj düşer. Düşük şönt direnç kullanırsan da bu sefer büyük akım değişimleri çok küçük voltaj değişimlerine sebep olur, kontrolü zor olur.

O yüzden bu devrenin daha randımanlı çalışması için düşük dirençli şönt kullanmak lazım ve şönt voltajının bir opamp ile ön yükseltmeye tabi tutulduktan sonra kontrol opampine verilmesi lazım. O zaman her türlü senaryoda verimli çalışır.

 

[ibrahimcelik]

Bu devre için yorumunuz nedir ?

 

[ibrahimcelik]

 

[Sercan]

Ben uzun zaman şunu yapmak istedim. Fakat vakit ve imkan aynı anda bir araya gelmedi. Sonuç olarak şu an hazır bir ürün kullanıyorum. İstersen buna da bir göz at. Uzun ve eğitici bir video serisi de var. Bütün kaynaklar açık.

Design & Build an Electronic DC Load – Scullcom

www.scullcom.uk