Ovo jednostavno kolo elektronsko opterećenje može se koristiti za testiranje različitih vrsta napajanja. Sistem se ponaša kao otporno opterećenje koje se može regulisati.

Pomoću potenciometra možemo fiksirati bilo koje opterećenje od 10mA do 20A, a ova vrijednost će se održavati bez obzira na pad napona. Trenutna vrijednost se kontinuirano prikazuje na ugrađenom ampermetru - tako da nema potrebe za korištenjem multimetra treće strane u tu svrhu.

Podesivo elektronsko kolo opterećenja

Sklop je toliko jednostavan da ga skoro svako može sklopiti, a mislim da će biti nezamjenjiv u radionici svakog radio-amatera.

Operativno pojačalo LM358 osigurava da pad napona na R5 bude jednak vrijednosti napona postavljenoj pomoću potenciometara R1 i R2. R2 je za grubo podešavanje, a R1 za fino podešavanje.

Otpornik R5 i tranzistor VT3 (ako je potrebno, VT4) moraju biti odabrani u skladu s maksimalnom snagom kojom želimo napuniti naše napajanje.

Izbor tranzistora

U principu, bilo koji N-kanalni MOSFET tranzistor će odgovarati. Radni napon našeg elektronskog opterećenja ovisit će o njegovim karakteristikama. Parametri koji bi nas trebali zanimati su veliki I k (struja kolektora) i P tot (disipacija snage). Struja kolektora je maksimalna struja koju tranzistor može dopustiti kroz sebe, a disipacija snage je snaga koju tranzistor može raspršiti kao toplinu.

U našem slučaju, IRF3205 tranzistor teoretski može izdržati struju do 110A, ali njegova maksimalna disipacija snage je oko 200 W. Kao što je lako izračunati, možemo postaviti maksimalnu struju od 20A na naponu do 10V.

Kako bismo poboljšali ove parametre, u ovom slučaju koristimo dva tranzistora, koji će nam omogućiti da raspršimo 400 W. Osim toga, trebat će nam snažan radijator sa prisilnim hlađenjem ako zaista želimo maksimalno izgurati.

I. NECHAYEV, Moskva

Prilikom postavljanja i testiranja izvora napajanja velike struje javlja se potreba za snažnim ekvivalentom opterećenja, čiji otpor može varirati u širokom rasponu. Upotreba snažnih varijabilnih otpornika u ove svrhe nije uvijek moguća zbog poteškoća u njihovoj kupovini, a korištenje seta konstantnih otpornika je nezgodno, jer nije moguće glatko regulirati otpor opterećenja.

Izlaz iz ove situacije može biti korištenje univerzalnog ekvivalentnog opterećenja prikupljenog na moćni tranzistori. Princip rada ovog uređaja zasniva se na činjenici da promjenom upravljačkog napona na kapiji (bazi) tranzistora možete promijeniti struju odvoda (kolektora) i postaviti njenu potrebnu vrijednost. Ako koristite moćne tranzistore s efektom polja, snaga takvog ekvivalenta opterećenja može doseći nekoliko stotina vati.

U većini prethodno opisanih sličnih konstrukcija, na primjer, struja koju troši opterećenje je stabilizirana, što slabo ovisi o primijenjenom naponu. Predloženi ekvivalent opterećenja sličan je svojstvima promjenljivom otporniku.

Dijagram uređaja je prikazan na sl. 1.

Uređaj sadrži razdjelnik ulaznog napona R1-R3 i dva naponsko kontrolirana izvora struje (VTUN). Prvi ITUN sastavljen je na op-amp DA1.1 i tranzistor VT1, drugi - na op-amp DA1.2 i tranzistor VT2. Otpornici R5 i R7 - strujni senzori, otpornici R4, R6 i kondenzatori C3-C6 osiguravaju stabilan rad ITUN-a.

Ulaz svakog ITUN-a se napaja naponom UR3 sa otpornika R3, koji je proporcionalan ulaznom naponu i jednak Uin*R3/(R1+R2+R3). Struja prvog ITUN-a koja teče kroz tranzistor VT1 jednaka je IVT1= UR3/R5, struja drugog koji teče kroz tranzistor VT2 je IVT2= UR3/R7. Pošto je otpor otpornika R5 i R7 isti, ulazni otpor ekvivalenta opterećenja jednak je Rin = U in/(IVT1+IVT2) = R5(R1+R2+R3)/2R3. Za vrijednosti otpornika Rin prikazane na dijagramu, možete promijeniti otpornik R1 od približno 1 do 11 Ohma.

Kao upravljački elementi koriste se moćni komutacijski tranzistori sa efektom polja IRF3205, na kojima se raspršuje gotovo sva snaga. Tranzistor ove serije ima minimalni otpor kanala od 0,008 Ohm, dozvoljenu struju odvoda od 110 A, disipaciju snage do 200 W, napon drain-source od 55 V. Ovi parametri odgovaraju temperaturi kućišta od 25 °C. Kada se kućište zagrije do 100 °C, maksimalna snaga se prepolovi. Maksimalna temperatura kućišta je 175 °C. Da bi se povećala maksimalna snaga, oba ITUN-a su povezana paralelno.

Većina dijelova je postavljena na štampanu ploču od jednostrano obloženog stakloplastikom (sl. 2).

Fotografija ploče s dijelovima prikazana je na Sl. 3.

Elementi koji se koriste za površinska montaža: otpornici P1-12 ili slični uvozni, sa R5 i R7 sastavljenim od pet paralelno povezanih otpornika od 0,1 Ohma. Kondenzatori su također za površinsku montažu, ali se mogu koristiti K10-17 ili slično. Varijabilni otpornik R1 je SPO, može se zamijeniti sa SP4-1.

Tranzistori se postavljaju na zajednički hladnjak uz obaveznu upotrebu paste koja provode toplinu. Treba imati na umu da je električno povezan s odvodima tranzistora s efektom polja.

Za ispuhivanje hladnjaka, ventilator (M1) iz kompjuterska jedinica ishrana. Za napajanje op-amp DA1 i ventilatora M1 potreban je poseban stabilizirani izvor napona od 12 V. Ako, uz ukupnu disipaciju snage od 150...200 W, temperatura kućišta tranzistora prelazi 80...90 °C, tada je potrebno ugraditi drugi ventilator ili koristiti efikasniji hladnjak.

Koristeći izraz za ekvivalentni ulazni otpor, možete odabrati vrijednosti elemenata da biste dobili potreban interval njegove promjene. Da biste pojednostavili uređaj, možete koristiti samo jedan ITUN, ali će u ovom slučaju maksimalna disipacija snage biti prepolovljena. Prilikom ispitivanja transformatora i drugih izvora naizmjenična struja Na ulazu uređaja treba postaviti diodni most odgovarajuće snage, kao što je prikazano isprekidanom linijom na Sl. 1 u članku.

LITERATURA
1. Nechaev I. Univerzalni ekvivalent opterećenja. - Radio, 2002, br. 2, str. 40.41.
2. Nechaev I. Univerzalni ekvivalent opterećenja. - Radio, 2005, br. 1, str. 35.

Svi inženjeri elektronike uključeni u projektiranje uređaja za napajanje prije ili kasnije se suočavaju s problemom nedostatka ekvivalenta opterećenja ili funkcionalnih ograničenja postojećih opterećenja, kao i njihovih dimenzija. Srećom, izgled na Rusko tržište jeftini i moćni tranzistori sa efektom polja donekle su ispravili situaciju.

Počeli su se pojavljivati ​​amaterski dizajni elektroničkih opterećenja zasnovanih na tranzistorima s efektom polja, prikladniji za korištenje kao elektronički otpor od njihovih bipolarnih kolega: bolja temperaturna stabilnost, otpor gotovo nula kanala u otvorenom stanju, niske kontrolne struje - glavne prednosti koje određuju prednost za njihovu upotrebu kao regulacione komponente u moćnim uređajima. Štoviše, pojavila se široka ponuda proizvođača uređaja, čiji su cjenici prepuni najrazličitijih modela elektroničkih opterećenja. No, budući da proizvođači svoje vrlo složene i multifunkcionalne proizvode zvane “elektronska opterećenja” uglavnom fokusiraju na proizvodnju, cijene ovih proizvoda su toliko visoke da samo vrlo bogata osoba može priuštiti kupovinu. Istina, nije sasvim jasno zašto imućnoj osobi treba elektroničko opterećenje.

Nisam primijetio nijedan komercijalno proizveden EN namijenjen amaterskom inženjerskom sektoru. To znači da ćete opet morati sve sami. Eh... Počnimo.

Prednosti elektronskog ekvivalenta opterećenja

Zašto su, u principu, elektronski ekvivalenti opterećenja poželjniji od tradicionalnih sredstava (snažni otpornici, žarulje sa žarnom niti, termo grijači i drugi uređaji) koje dizajneri često koriste prilikom postavljanja različitih energetskih uređaja?

Građani portala koji se bave projektovanjem i popravkom izvora napajanja nesumnjivo znaju odgovor na ovo pitanje. Lično vidim dva faktora koja su dovoljna da imate elektronsko opterećenje u vašoj "laboratoriji": male dimenzije, mogućnost kontrole snage opterećenja u širokim granicama jednostavnim sredstvima(na isti način na koji podešavamo jačinu zvuka ili izlazni napon napajanje - običan varijabilni otpornik i ne snažni kontakti prekidača, reostatski motor itd.).

Osim toga, "akcije" elektronskog opterećenja mogu se lako automatizirati, čineći tako lakšim i sofisticiranijim testiranje uređaja za napajanje pomoću elektronskog opterećenja. U isto vrijeme, naravno, inženjeru se oslobađaju oči i ruke, a rad postaje produktivniji. Ali užici svih mogućih zvona i zvižduka i savršenstva nisu u ovom članku, a možda i od nekog drugog autora. U međuvremenu, hajde da pričamo o samo još jednoj vrsti elektronskog opterećenja - pulsnom.

Što se tiče otpornika R16. Kada kroz njega prođe struja od 10A, snaga koju troši otpornik bit će 5W (sa otporom prikazanim na dijagramu). U stvarnom dizajnu koristi se otpornik otpora od 0,1 Ohm (potrebna vrijednost nije pronađena), a snaga koja se raspršuje u njegovom tijelu pri istoj struji bit će 10 W. U ovom slučaju, temperatura otpornika je mnogo viša od temperature EN tipki, koje se (prilikom korištenja radijatora prikazanog na fotografiji) ne zagrijavaju mnogo. Stoga je bolje ugraditi temperaturni senzor na otpornik R16 (ili u neposrednoj blizini), a ne na radijator sa EN tipkama.

Još nekoliko fotografija

Budući da je sada trend da se što više smanje troškovi proizvodnje, nekvalitetna roba brzo stiže do majstorskih vrata. Prilikom kupovine računara (posebno prvog), mnogi biraju „najljepše od najjeftinijih“ kućišta s ugrađenim napajanjem - a mnogi ni ne znaju da postoji takav uređaj. Ovo je „skriveni uređaj“ na kojem prodavači mnogo štede. Ali kupac će platiti probleme.

Glavna stvar

Danas ćemo se dotaknuti teme popravke računarskih napajanja, odnosno njihove početne dijagnostike.Ako postoji problematično ili sumnjivo napajanje, onda je preporučljivo provesti dijagnostiku odvojeno od računara (za svaki slučaj). A ova jedinica će nam pomoći u tome:

Blok se sastoji od opterećenja na linijama +3.3, +5, +12, +5vSB (standby power). Potreban je za simulaciju opterećenja računara i mjerenje izlaznih napona. Budući da bez opterećenja napajanje može pokazati normalne rezultate, ali pod opterećenjem se mogu pojaviti mnogi problemi.

Pripremna teorija

Učitaćemo bilo šta (šta god da nađete na farmi) - moćne otpornike i lampe.

Imao sam 2 auto lampe 12V 55W/50W koje su ležale okolo - dvije spirale (duga/kratka svjetla). Jedna spirala je oštećena - koristićemo drugu. Nema potrebe da ih kupujete - pitajte svoje kolege vozače.

Naravno, žarulje sa žarnom niti imaju vrlo nizak otpor kada su hladne - a pri pokretanju će stvoriti veliko opterećenje za kratko vrijeme - a jeftine kineske možda neće moći izdržati to - i neće se pokrenuti. Ali prednost lampi je pristupačnost. Ako mogu nabaviti snažne otpornike, ugradit ću ih umjesto lampi.

Otpornici se mogu tražiti u starim uređajima (cijevni televizori, radio aparati) sa otporom (1-15 Ohma).

Možete koristiti i nihromsku spiralu. Koristite multimetar da odaberete dužinu sa potrebnim otporom.

Nećemo ga puniti do punog kapaciteta, inače ćemo imati 450W u zraku kao grijač. Ali 150 vati će biti u redu. Ako praksa pokaže da je potrebno više, mi ćemo to dodati. Inače, ovo je približna potrošnja kancelarijskog računara. A dodatni vati se izračunavaju duž linija +3,3 i +5 volti - koje se malo koriste - otprilike 5 ampera svaka. A na etiketi hrabro piše 30A, što je 200 vati koje računar ne može da koristi. A linija +12 često nije dovoljna.

Za teret koji imam na lageru:

3kom otpornika 8.2ohm 7.5w

3kom otpornika 5.1ohm 7.5w

Otpornik 8.2ohm 5w

12v lampe: 55w, 55w, 45w, 21w

Za proračune ćemo koristiti formule u vrlo zgodnom obliku (imam je okačenu na zidu - preporučujem svima)

Dakle, izaberimo opterećenje:

Linija +3.3V– koristi se uglavnom za hranu ram memorija– približno 5 vati po baru. Učitavaćemo na ~10 vati. Izračunajte potreban otpor otpornika

R=V 2 /P=3.3 2 /10=1.1 Ohm nemamo ove, minimum je 5.1 ohma. Računamo koliko će potrošiti P=V 2 /R=3.3 2 /5.1=2.1W - nije dovoljno, možete staviti 3 paralelno - ali dobijamo samo 6W za tri - nije najuspješnija upotreba ovako moćnih otpornika ( za 25%) - i mjesto će zauzeti mnogo. Još ništa ne instaliram - potražit ću 1-2 Ohma.

Linija +5V– malo korišten ovih dana. Pogledao sam testove - u prosjeku jede 5A.

Učitavaćemo na ~20 vati. R=V 2 /P=5 2 /20=1.25 Ohm - također nizak otpor, ALI već imamo 5 volti - pa čak i na kvadrat - dobijamo mnogo veće opterećenje na istim otpornicima od 5 oma. P=V 2 /R=5 2 /5.1=4.9W – stavite 3 i imaćemo 15 W. Možete dodati 2-3 na 8. (oni će potrošiti 3W), ili možete ostaviti tako.

Linija +12V- najpopularniji. Tu su procesor, video kartica i neki mali uređaji (hladnjaci, drajveri, DVD-ovi).

Učitavaćemo čak 155 vati. Ali odvojeno: 55 po konektoru za napajanje matična ploča, i 55 (+45 preko prekidača) na konektor za napajanje procesora. Koristit ćemo automobilske lampe.

Linija +5 VSB- hitni obroci.

Učitavaćemo na ~5 vati. Postoji otpornik od 8,2 oma 5w, hajde da probamo.

Izračunajte snagu P=V 2 /R=5 2 /8.2= 3 W Pa, dosta je.

Linija -12V- Hajde da spojimo ventilator ovde.

Čips

Također ćemo dodati lampu male veličine 220V 60W kućištu u prekidu mreže od 220V. Prilikom popravki često se koristi za prepoznavanje kratkih spojeva (nakon zamjene nekih dijelova).

Sastavljanje uređaja

Ironično, koristićemo i kućište iz računarskog napajanja (ne radi).

Odlemimo utičnice za konektor za napajanje matične ploče i procesora sa neispravne matične ploče. Zalemimo kablove na njih. Preporučljivo je odabrati boje kao za konektore iz napajanja.

Pripremamo otpornike, lampe, led indikatore, prekidače i konektor za merenja.

Sve povezujemo po šemi...tačnije po VIP šemi :)

Uvijamo, bušimo, lemimo - i gotovi ste:

Sve bi trebalo da bude jasno po izgledu.

Bonus

U početku to nisam planirao, ali radi praktičnosti odlučio sam dodati voltmetar. Ovo će uređaj učiniti autonomnijim - iako je tokom popravka multimetar još uvijek negdje u blizini. Pogledao sam jeftine 2-žične (koje se napajaju izmjerenim naponom) - 3-30 V - baš pravi raspon. Jednostavno spajanjem na mjerni konektor. Ali imao sam 4,5-30 V i odlučio sam da instaliram 3-žični 0-100 V - i napajam ga od punjenja mobilni telefon(takođe dodano slučaju). Tako će biti nezavisan i pokazivati ​​napone od nule.

Ovaj voltmetar se također može koristiti za mjerenje vanjski izvori(baterija ili nešto drugo...) – spajanjem na mjerni konektor (ako je multimetar negdje nestao).

Nekoliko riječi o prekidačima.

S1 – izaberite način povezivanja: preko 220V lampe (isključeno) ili direktno (uključeno). Prilikom prvog pokretanja i nakon svakog lemljenja, provjeravamo ga kroz lampu.

S2 – 220V napajanje se dovodi do napajanja. Napajanje u stanju pripravnosti bi trebalo da počne da radi i LED +5VSB treba da zasvetli.

S3 – PS-ON je kratko spojen na masu, napajanje bi trebalo pokrenuti.

S4 – 50W dodatak na liniji procesora. (50 je već tu, bit će opterećenje od 100W)

SW1 – Koristite prekidač da odaberete liniju napajanja i provjerite jedan po jedan da li su svi naponi normalni.

Pošto su naša mjerenja prikazana ugrađenim voltmetrom, možete spojiti osciloskop na konektore za detaljniju analizu.

Između ostalog

Prije nekoliko mjeseci kupio sam oko 25 PSU-a (od kompanije za popravku računara koja se zatvarala). Poluradna, 250-450 vati. Kupio sam ih kao zamorce za proučavanje i pokušaje popravke. Blok opterećenja je samo za njih.

To je sve. Nadam se da je bilo zanimljivo i korisno. Otišao sam da testiram svoje napajanje i želim vam puno sreće!

Ovaj uređaj je dizajniran i koristi se za testiranje izvora napajanja jednosmerna struja, napon do 150V. Uređaj vam omogućava punjenje izvora napajanja sa strujom do 20A, sa maksimalnom disipacijom snage do 600 W.

Opšti opis šeme

Slika 1 - Osnovno električni dijagram elektronsko opterećenje.

Dijagram prikazan na slici 1 omogućava vam da glatko regulišete opterećenje izvora napajanja koji se testira. Tranzistori sa efektom polja snage T1-T6 povezani paralelno se koriste kao ekvivalentni otpor opterećenja. Za precizno postavljanje i stabilizaciju struje opterećenja, krug koristi precizno operaciono pojačalo op-amp1 kao komparator. Referentni napon iz razdjelnika R16, R17, R21, R22 se dovodi na neinvertirajući ulaz op-amp1, a napon za usporedbu sa strujnog mjernog otpornika R1 se dovodi na invertirajući ulaz. Pojačana greška na izlazu op-amp1 utiče na kapije tranzistora sa efektom polja, čime se stabilizuje specificirana struja. Promjenjivi otpornici R17 i R22 nalaze se na prednjoj ploči uređaja s graduiranom skalom. R17 postavlja struju opterećenja u rasponu od 0 do 20A, R22 u rasponu od 0 do 570 mA.

Mjerni dio kola je baziran na ICL7107 ADC sa LED digitalnim indikatorima. Referentni napon za čip je 1V. Za usklađivanje izlaznog napona senzora za mjerenje struje sa ulazom ADC-a, koristi se neinvertujuće pojačalo s podesivim pojačanjem od 10-12, sastavljeno na preciznom operacionom pojačalu OU2. Otpornik R1 se koristi kao strujni senzor, kao u stabilizacionom kolu. Displej prikazuje ili struju opterećenja ili napon izvora napajanja koji se testira. Prebacivanje između režima se dešava pomoću dugmeta S1.

Predloženo kolo implementira tri vrste zaštite: prekostrujnu zaštitu, termičku zaštitu i zaštitu od obrnutog polariteta.

Maksimalna strujna zaštita pruža mogućnost podešavanja struje prekida. MTZ kolo se sastoji od komparatora na OU3 i prekidača koji prebacuje strujni krug. Tranzistor sa efektom polja T7 sa niskim otporom otvorenog kanala koristi se kao ključ. Referentni napon (ekvivalent struji prekida) se dovodi iz razdjelnika R24-R26 na invertirajući ulaz op-amp3. Varijabilni otpornik R26 nalazi se na prednjoj ploči uređaja sa graduiranom skalom. Trimer otpornik R25 postavlja minimalnu radnu struju zaštite. Uporedni signal dolazi sa izlaza mjernog op-amp2 na neinvertirajući ulaz op-amp3. Ako struja opterećenja premašuje navedenu vrijednost, na izlazu op-amp3 pojavljuje se napon blizu napona napajanja, čime se uključuje dinistorski relej MOC3023, koji zauzvrat uključuje tranzistor T7 i napaja LED1, signalizirajući rad strujna zaštita. Resetovanje se dešava nakon potpunog isključivanja uređaja iz mreže i ponovnog uključivanja.

Termička zaštita je izvedena na komparatoru OU4, senzoru temperature RK1 i izvršnom releju RES55A. Kao senzor temperature koristi se termistor sa negativnim TCR-om. Prag odziva se postavlja trim otpornikom R33. Trimer otpornik R38 postavlja vrijednost histereze. Senzor temperature se postavlja na aluminijsku ploču koja je osnova za montažu radijatora (slika 2). Ako temperatura radijatora pređe navedenu vrijednost, relej RES55A svojim kontaktima zatvara neinvertirajući ulaz OU1 na masu, kao rezultat toga, tranzistori T1-T6 se isključuju i struja opterećenja teži nuli, dok LED2 signalizira da se termička zaštita aktivirala. Nakon što se uređaj ohladi, struja opterećenja se nastavlja.

Zaštita od preokretanja polariteta je napravljena pomoću dvostruke Schottky diode D1.

Kolo se napaja iz zasebnog mrežnog transformatora TP1. Operativna pojačala OU1, OU2 i ADC čip povezani su iz bipolarnog napajanja sastavljenog pomoću stabilizatora L7810, L7805 i pretvarača ICL7660.

Za prisilno hlađenje radijatora koristi se ventilator od 220V u kontinuiranom načinu rada (nije prikazan na dijagramu), koji se preko zajedničkog prekidača i osigurača povezuje direktno na mrežu od 220V.

Postavljanje šeme

Krug je konfiguriran sljedećim redoslijedom.
Referentni miliampermetar je povezan na ulaz elektronskog opterećenja serijski sa napajanjem koje se testira, na primer multimetar u režimu merenja struje sa minimalnim opsegom (mA), a referentni voltmetar je povezan paralelno. Ručice varijabilnih otpornika R17, R22 su uvrnute u krajnji lijevi položaj koji odgovara struji nultog opterećenja. Uređaj se napaja. Zatim, otpornik za podešavanje R12 postavlja prednapon napona op-amp1 tako da očitanja referentnog miliampermetra postanu nula.

Sljedeći korak je konfiguracija mjernog dijela uređaja (indikacije). Taster S1 se pomera na trenutni položaj merenja, a tačka na displeju treba da se pomeri na poziciju stotinke. Koristeći rezistor R18, potrebno je osigurati da svi segmenti indikatora, osim krajnjeg lijevog (treba biti neaktivan), prikazuju nule. Nakon toga, referentni miliampermetar prelazi u režim maksimalnog mjernog opsega (A). Zatim regulatori na prednjoj ploči uređaja postavljaju struju opterećenja, a pomoću reznog otpornika R15 postižemo ista očitanja kao i referentni ampermetar. Nakon kalibracije trenutnog mjernog kanala, tipka S1 se prebacuje u položaj indikacije napona, tačka na displeju treba da se pomeri na poziciju desetine. Zatim, koristeći rezistor R28, postižemo ista očitanja kao referentni voltmetar.

Podešavanje MTZ-a nije potrebno ako su ispunjeni svi rejtingi.

Termička zaštita se podešava eksperimentalno, radna temperatura energetskih tranzistora ne bi trebala prelaziti regulirani raspon. Također, grijanje pojedinačnog tranzistora možda neće biti isto. Prag odziva se prilagođava rezistorom R33 kako se temperatura najtoplijeg tranzistora približava maksimalnoj dokumentovanoj vrijednosti.

Element baza

MOSFET N-kanalni tranzistori sa drain-source naponom od najmanje 150V, snagom disipacije od najmanje 150W i strujom odvoda od najmanje 5A mogu se koristiti kao tranzistori snage T1-T6 (IRFP450). Tranzistor sa efektom polja T7 (IRFP90N20D) radi u switch modu i bira se na osnovu minimalne vrijednosti otpora kanala u otvorenom stanju, pri čemu napon drejn-izvor mora biti najmanje 150V, a stalna struja tranzistora mora biti najmanje 20A. Kao preciznost operacionih pojačivača Op-amp 1.2 (OP177G) bilo koje slično operativno pojačalo sa bipolarno napajanje 15V i mogućnost podešavanja prednapona. Prilično uobičajeno mikrokolo LM358 koristi se kao operaciona pojačala za op-amp 3.4.

Kondenzatori C2, C3, C8, C9 su elektrolitski, C2 je odabran za napon od najmanje 200V i kapacitet od 4,7µF. Kondenzatori C1, C4-C7 su keramički ili filmski. Kondenzatori C10-C17, kao i otpornici R30, R34, R35, R39-R41, su površinski montirani i postavljeni na posebnu indikatorsku ploču.

Trimer otpornici R12, R15, R18, R25, R28, R33, R38 su višeokretni od BOURNS-a, tip 3296. Varijabilni otpornici R17, R22 i R26 su domaći jednookretni, tip SP2-2, SP4-1. Kao strujni mjerni otpornik R1 korišten je šant zalemljen od neradnog multimetra otpora od 0,01 Ohm i predviđen za struju od 20 A. Fiksni otpornici R2-R11, R13, R14, R16, R19-R21, R23, R24, R27, R29, R31, R32, R36, R37 tip MLT-0,25, R42 - MLT-0,125.

Uvezeni analogno-digitalni pretvarač čip ICL7107 može se zamijeniti domaćim analognim KR572PV2. Umjesto LED indikatori BS-A51DRD se može koristiti sa bilo kojim pojedinačnim ili dvostrukim sedmosegmentnim indikatorima sa zajedničkom anodom bez dinamičke kontrole.

Krug termičke zaštite koristi domaći niskostrujni reed relej RES55A(0102) sa jednim preklopnim kontaktom. Relej je odabran uzimajući u obzir radni napon od 5V i otpor zavojnice od 390 Ohma.

Za napajanje strujnog kruga može se koristiti mali transformator od 220V snage 5-10W i napon sekundarnog namota od 12V. Gotovo svaki diodni most sa strujom opterećenja od najmanje 0,1A i naponom od najmanje 24V može se koristiti kao ispravljački diodni most D2. L7805 čip stabilizatora struje instaliran je na malom radijatoru, približna disipacija snage čipa je 0,7 W.

Karakteristike dizajna

Osnova kućišta (slika 2) je izrađena od aluminijumskog lima debljine 3mm i ugaonika 25mm. 6 aluminijumskih radijatora, koji su se ranije koristili za hlađenje tiristora, pričvršćeno je na bazu. Za poboljšanje toplinske provodljivosti koristi se termalna pasta Alsil-3.

Slika 2 - Baza.

Ukupna površina ovako sastavljenog radijatora (slika 3) iznosi oko 4000 cm2. Približna procjena rasipanja snage uzima se brzinom od 10 cm2 po 1 W. Uzimajući u obzir upotrebu prinudnog hlađenja pomoću 120 mm ventilatora kapaciteta 1,7 m3/sat, uređaj je sposoban kontinuirano disipirati do 600 W.

Slika 3 - Sklop radijatora.

Snažni tranzistori T1-T6 i dvostruka Šotkijeva dioda D1, čija je osnova obična katoda, pričvršćeni su direktno na radijatore bez izolacijske brtve pomoću termalne paste. Strujni zaštitni tranzistor T7 je pričvršćen na hladnjak kroz toplotno provodljivu dielektričnu podlogu (slika 4).

Slika 4 - Pričvršćivanje tranzistora na radijator.

Instalacija energetskog dijela strujnog kruga je izvedena žicom otpornom na toplinu RKGM, preklapanje niskostrujnih i signalnih dijelova izvedeno je običnom žicom u PVC izolaciji pomoću toplotno otporne pletenice i termoskupljajuće cijevi. Štampane ploče se proizvode LUT metodom na folijskoj PCB-u debljine 1,5 mm. Raspored unutar uređaja prikazan je na slikama 5-8.

Slika 5 - Opšti izgled.

Slika 6 - Početna štampana ploča, pričvršćivanje transformatora sa stražnje strane.

Slika 7 - Montažni prikaz bez kućišta.

Slika 8 - Pogled odozgo na sklop bez kućišta.

Osnova prednjeg panela je izrađena od elektro lima getinax debljine 6mm, glodanog za montažu varijabilnih otpornika i zatamnjenog indikatorskog stakla (slika 9).

Slika 9 - Baza prednje ploče.

Dekorativni izgled (slika 10) izrađen je pomoću aluminijskog ugla, ventilacijske rešetke od nehrđajućeg čelika, pleksiglasa, papirne podloge s natpisima i graduiranim skalama sastavljenim u programu FrontDesigner3.0. Kućište uređaja je izrađeno od nerđajućeg čelika debljine milimetara.

Slika 10 - Izgled gotov uređaj.

Slika 11 - Dijagram povezivanja.

Arhiva za članak

Ako imate bilo kakvih pitanja o dizajnu elektroničkog opterećenja, postavite ih na forumu, pokušat ću pomoći i odgovoriti.