Digitálně řízená lineární odporová zátěž

Zpráva

Valdano · #1 Příspěvek od **Valdano** » 01 led 2023, 16:48

Zdravím a všem přeji v novém roce mnoho úspěchů.

Chtěl bych si vyrobit digitálně řízenou odporovou zátěž s lineárním průběhem odporu a dále uvedenými parametry. Řízení odporové zátěže předpokládám Arduinem. Odporovou zátěží by měl protékat pokud možno co nejvíce konstantní proud 100mA +/-0.025mA (požadavek snížen na +/-1mA) při pozvolna klesajícím stejnosměrném napětí od 4.2V do 2.2V DC +/-0.01V (požadavek snížen na +/-0.1V). Pokles napětí v čase o 0.1V za 300 až 7200 sekund.

Doplněno:
Zřejmě použiji již hotovou elektronickou zátěž s nižší než původně uvažovanou přesností a s možností čtení dat z Arduina přes sériovou linku.

Celeron · #2 Příspěvek od **Celeron** » 01 led 2023, 16:51

To bude nějakej verk na testování charakteristik LiIon nebo LiPol článků?
Pokud jo, budu sledovat.

Valdano · #3 Příspěvek od **Valdano** » 01 led 2023, 17:38

Celeron píše:To bude nějakej verk na testování charakteristik LiIon nebo LiPol článků?

V podstatě ano.

#4 Příspěvek od **teufel** » 01 led 2023, 17:44

Jestli to má udržévat konstantní (vybíjecí) proud, je lepší proudová zátěž než odporová. D/A převodníkem vyrobíš napětí a pak stačí operák, tranzistor a pár dalších součástek. Proud jednou nastavíš a bude držet po celou dobu vybíjení článku.

bdn · #5 Příspěvek od **bdn** » 01 led 2023, 17:56

Ono, jestli je zadání:
(1) zátěží by měl protékat pokud možno co nejvíce konstantní proud 100mA +/-0.025mA,
potom by se nemuselo nic nastavovat digitálně (žádné Arduino).
Stačil by pak výkonnový tranzistor společně s op. zesil. zapojeno jako zdroj konstantního proudu.
Potom změna V=4.20 na V=2.20 nehraje roli, "zdroj konstantního proudu" udržuje stále 100mA.
Pro inspiraci o co jde, třeba zde: http://www.discovercircuits.com/PDF-FILES/inject01.pdf
Proud se nastaví R10 a nebo R7
PS. ale možná, že jsem jen špatně pochopil zadání...

#6 Příspěvek od **EKKAR** » 01 led 2023, 18:07

Já si taky myslím, že by bylo mnohem jednodušší učunit proudovej zdroj 100mA s příslušnou přesností nastavení a jenom vedle něj hlídat napětí. Nepotřebuješ určovat proměnlivou přesnou hodnotu odporu, pro stabilizaci proudu stačí jen pomocí lineárně otevíranýho MOSFETu udržovat stálej úbytek napětí na měřicím odporu, kterej určíš jednou pro furt při cejchování.mezní hladiny nastavíš zas jednou pro furt pomocí jednoduchejch komparátorů - ty už můžeš v případě požadavku nějakýho logování dat nebo bezobslužnýho měření nahradit měřicíma A/D převodníkama a digitální technikou ...

termit256 · #7 Příspěvek od **termit256** » 01 led 2023, 18:17

To bude zas nejaka blbost. Mas vubec multimetr ktery je schopen zmerit tak presne proud? Napriklad ani 7½ mistny multimetr 34470A ktery stoji cca 100.000,- nema dostatecnou presnost na tve pozadavky.

Valdano · #8 Příspěvek od **Valdano** » 01 led 2023, 20:12

termit256 píše:To bude zas nejaka blbost. Mas vubec multimetr ktery je schopen zmerit tak presne proud? Napriklad ani 7½ mistny multimetr 34470A ktery stoji cca 100.000,- nema dostatecnou presnost na tve pozadavky.

K tak přesnému kontrolnímu měření bych multimetr nepoužil. Dělám v oboru měření a regulace a použil bych kalibrátor, který má kolega v práci. V měřícím rozsahu 100 mA je tam nejistota měření proudu +/-1,5 μA + 0,02 % odečtu.

Nicméně uznávám, že s tou požadovanou přesností toho udělátka jsem to opravdu přehnal a tak zřejmě půjdu s nároky mnohem níže.

Známý mi nabídl na vyzkoušení zapůjčení už hotové elektronické zátěže, kterou si nedávno koupil. Je to v podstatě měřič kapacity různých aku s nastavitelným konstantním proudem. Konstantní proud je tam nastavitelný a průběžně to zobrazuje i napětí, odebranou kapacitu a vybíjecí čas. Má to vlastní displej a ovládací rotační enkodér a navíc to má i sériovou linku pro čtení dat, které lze realizovat z jiného zařízení jako je třeba Arduino. Přesnost konstantního proudu je tam sice mnohem nižší (cca 1%), ale na vyzkoušení to zatím stačí.

termit256 · #9 Příspěvek od **termit256** » 01 led 2023, 20:27

Merakem s presnosti 0.02% nemuzes nastavovat zapojeni s pozadavky na ±0.025% Ty chces vlasne zbastlit neco na technologicke urovni toho kalibratoru.

Valdano · #10 Příspěvek od **Valdano** » 01 led 2023, 21:34

termit256 píše:Ty chces vlasne zbastlit neco na technologicke urovni toho kalibratoru.

Už nechci. Jak už jsem zmínil v mé předchozí reakci tak požadavky na přesnost výrazně snížím.

HF_Tech · #11 Příspěvek od **HF_Tech** » 01 led 2023, 21:48

Podle popsaného zadání postačuje primitivní proudová nora (current sink). Tj. operák s nízkým offsetem, bočník v kelvinově zapojení a mosfet. Na jednorázové nastavení 100mA stačí víceotáčkový trimr.

termit256 · #12 Příspěvek od **termit256** » 01 led 2023, 21:54

Udelal bych to jak pise EKKAR. Na nejake odpory se vyprdni, je to pro tento jednoucelovy pripravek uplne zbytecne. Dej jako zatez mosfet za par kacek a spis soustred svou energii a finance na mereni prochazejiciho proudu a napeti. Cim lepsi ad prevodnik a referenci poridis, tim presneji to bude pracovat. Je to vicemene jen otazka penez jez jsi ochotnej do toho vrazit. Prochazejici proud resp. napeti na gate mosfetu pak muzes jednoduse ridit ve zpetne vazbe tim arduinem podle potreby. Tam nebudou zadne rychle zmeny, takze muzes bez problemu pouzit nejaky ∑Δ prevodnik s vysokym rozlisenim a dobrou linearitou.