ТКС низкоомных резисторов разных типов и мелкие модификации четырехканальной электронной нагрузки

Собрал давно известную 4хканальную электронную нагрузку на lm324, и возникли проблемы с поддержанием ею стабильного тока. Для чего пришлось ознакомиться с термостабильностью низкоомных резисторов, используемых в качестве токоизмерительного шунта, разнообразных типов.

Первое использование для разряда аккумулятора показало, что ток с предварительно выставленных 10.0А за несколько минут снизился до 9.4А, и это мне сильно не понравилось.
Обдув резисторов ситуацию немного улучшил, значит проблема с их ткс.
В закромах обнаружились несколько точных резисторов серий С5-16В в металло-керамическом корпусе и С5-16МВ в пластиковом,

а так же кучка современных:
— «цементные» (проволочные?) 5вт 0.1 Ом, (здесь и далее сопротивление измерено yr1035 вплотную к корпусу)
https://aliexpress.ru/item/32958176118.html ~1.7$/10шт
— металлопленочные 2вт 0.1/0.22 Ом
https://aliexpress.com/item/32853347552.html (в рф ссылка умерла)
— металлоксидные пленочные 2вт 0.1 Ом
https://aliexpress.ru/item/1005003087208676.html ~0.7$/20шт
— smd/2512 0.1 Ом (с радиатором в виде платки с ina219)
по итогам были так же куплены
— проволочные RX21 6вт 0.1 и 0.05 Ом
и было изучено их поведение в целевом режиме (2.5А) на предмет нагрева и ткс.

Небольшое замечание — из всех перечисленных немагнитные выводы оказались только у С5-16В и RX21, у остальных, включая и пластиковые С5-16МВ, выводы магнитные и сопротивление у них заметно выше, например у RX21 23мм (длина одного вывода)/0.8мОм, цементные 0.1 Ома — 20мм/6мОм, металлопленочные 28мм/8.5мОм, С5-16МВ 10мм/1мОм, С5-16В 5мм/0.1мОм (тут длина какая осталась).

ТКС замерялся следующим образом — цепочка из испытуемого резистора и дополнительно некоторого балласта подключалась к лбп с заданным током в 2.5А, напряжение измерялось ut61e+ в начальный момент и в установившемся температурном режиме, так же замерялась достигнутая температура. Изменение тока лбп в 5А измеренная амперметром от ut61e+ составила 5.018->5.025~0.14%. Т.е. результаты сравнимые или ниже — на уровне погрешности.

На основе этого получался абсолютный уход номинала в % и приведенный ткс в ppm (миллионных долях на градус), хотя не совсем корректно, ибо предполагает линейность в разных температурных диапазонах.
В рамках задачи интересно первое значение, ибо температура получалось сильно разная.

Тип/номинал	нагрев	В,холодный/нагретый	отклонение
C5-16MB-1W/0.2	110C	0.5018/0.5005	-0.26%/30ppm
C5-16B-1W/0.1	50C	0.2510/0.2517	+0.28%/110ppm
C5-16MB-2W/0.1	50C	0.2485/0.2489	+0.16%/65ppm
5W/0.1J		54C	0.2450/0.2476	+1%/350ppm
BPR 5W/0.22J	105C	0.5500/0.5990	+8.9%/1100ppm
2W/0.1/blue	80C	0.2440/0.2459	+0.78%/140ppm
2W/0.1/gray	80C	0.2392/0.2417	+1%/190ppm
2W/0.22/blue	170C	0.5435/0.5528	+1.7%/120ppm
ina219/2512/0.1	88C	0.2515/0.2526	+0.44%/72ppm
RX21-6W/0.1	64C	0.2520/0.2528	+0.32%/83ppm
RX21-6W/0.05	46C	0.1286/0.1287	+0.08%/40ppm
-"- +5A		94C	0.2570/0.2578	+0.31%/46ppm
-"- +выводы	95C	0.2623/0.2636	+0.5%/73ppm
еще несколько под руку попали:
C5-16B-2W/0.33	90C	0.8272/0.8293	+0.25%/40ppm
C5-16B-5W/1	130C	2.509/2.517	+0.32%/32ppm
RX21-10W/4.7J	230C	4.664/4.708	+0.94%/47ppm

температура «холодных» была в диапазоне 25-30C, при расчете ткс это учитывалось в случаях, где оказывало заметное влияние.

Резисторы из набора неприятно удивили — при токе в 2.5А (мощность в четверть номинальной) они нагрелись до 105C и сопротивление выросло на 9% или 1100ppm.
Цементные 5Вт оказались сильно лучше комплектных в абсолюте, но ответственность разделилась пополам между ткс и размерами обеспечившими низкую температуры, по ткс второе место с конца.
Металлопленочные ожидаемо оказались чуть лучше металлооксидных, но в абсолюте в силу малых размеров и высокого нагрева результат не очень.
Приличнее всего повели себя некоторые из С5-16*, отклонения составляли несколько десятых, ppm ниже сотни.
Порадовали rx21, они оказались на уровне с5-16 и заметно лучше тех цифр, что встречаются в даташитах (250ppm).
Близок к ним оказался и smd вариант, но у него сложнее с теплоотводом.

Стоит отметить, что некоторое влияние оказывает используемая длинна выводов. И железо, и медь имеют высокий ткс.

Графики изменения тока при разряде на нагрузку (строились с помощью ina226 с константановым шунтом) для трех из рассмотренных — комплектных цементных 0.22 Ом, С5-16МВ 0.2 Ом (можно было бы их оставить, но их номинал ограничивал ток порядка 10А, а 4шт 0.1 Ом у меня не оказалось) и rx21 0.05 Ом.
Видно, что разницы практически нет, а изменение тока составляет чуть меньше процента, причем на графиках появился характерный горб, ответственность за который вероятно, несут другими части схемы.

Можно предположить что в rx21 и с5-16 используется манганиновая или константановая проволока, а вот в цементных какой-то другой материал (с ткс хуже нихрома), и, вероятно, разный.

Теперь немного про мои проблемы с этой нагрузкой.
mysku.club/blog/taobao/64458.html — обзор
https://aliexpress.com/item/32870007246.html — брал здесь, ссылка в рф мертвая
https://aliexpress.ru/item/1005004146579165.html — живая для примера
При сборке нагрузки был выкинут мост для ее собственного питания (непонятно зачем он там вообще нужен — питать вентилятор при подаче 12В переменки нельзя, он и сгореть может), но перемычки я запаял наоборот, что привело к переполюсовке. Исправленный вариант (второй вывод перепаивать поленился):
В первом приближении никто не пострадал и после исправления все заработало. Но… выявилась повышенная склонность к самовозбуждению.
Попытки решить к успеху не привели, помогла только замена на другую lm324 (точнее сначала за неимением dip поставил планарную на переходнике, а потом приехали и dip — https://aliexpress.com/item/1005008181676134.html — ссылка в рф мертвая).
Повредились ли какие-то цепи внутри от переполюсовки питания или просто неудачный экземпляр теперь уже сказать сложно, но о нерешаемых проблемах в интернетах тишина.
Конденсаторы в цепи обратной связи 10+100нФ (вместо комплектных 1нФ) оставшиеся от борьбы с возбуждением, пока оставил оба.
Проверка производилась при питании от лбп, так что в моменты самовозбуждения никто не пострадал, но если подключить источники без ограничения тока — силовые транзисторы и шунты несложно выжечь.
На всякий случай между + входом и стоками поставил предохранители, они всяко дешевле.
Силовые дорожки между каналами усилил медной проволокой D~1.5мм.
После нескольких попыток включения без переменного резистора (он на разьеме) и отрыва у него проводов — подтянул на плате его подвижный контакт к земле через 100к резистор, что бы в таких случаях ток был нулевым.