Αυτό απλό κύκλωμα ηλεκτρονικό φορτίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δοκιμή διαφόρων τύπων τροφοδοτικών. Το σύστημα συμπεριφέρεται ως ωμικό φορτίο που μπορεί να ρυθμιστεί.

Χρησιμοποιώντας ένα ποτενσιόμετρο, μπορούμε να διορθώσουμε οποιοδήποτε φορτίο από 10mA έως 20A, και αυτή η τιμή θα διατηρηθεί ανεξάρτητα από την πτώση τάσης. Η τρέχουσα τιμή εμφανίζεται συνεχώς στο ενσωματωμένο αμπερόμετρο - επομένως δεν χρειάζεται να χρησιμοποιήσετε ένα πολύμετρο τρίτου κατασκευαστή για το σκοπό αυτό.

Ρυθμιζόμενο ηλεκτρονικό κύκλωμα φορτίου

Το κύκλωμα είναι τόσο απλό που σχεδόν ο καθένας μπορεί να το συναρμολογήσει και νομίζω ότι θα είναι απαραίτητο στο εργαστήριο κάθε ραδιοερασιτέχνη.

Ο λειτουργικός ενισχυτής LM358 διασφαλίζει ότι η πτώση τάσης στο R5 είναι ίση με την τιμή τάσης που έχει οριστεί χρησιμοποιώντας τα ποτενσιόμετρα R1 και R2. Το R2 είναι για χονδροειδή ρύθμιση και το R1 για λεπτή ρύθμιση.

Η αντίσταση R5 και το τρανζίστορ VT3 (αν είναι απαραίτητο, VT4) πρέπει να επιλεγούν ανάλογα με τη μέγιστη ισχύ με την οποία θέλουμε να φορτώσουμε το τροφοδοτικό μας.

Επιλογή τρανζίστορ

Κατ 'αρχήν, οποιοδήποτε τρανζίστορ MOSFET N καναλιών θα κάνει. Η τάση λειτουργίας του ηλεκτρονικού μας φορτίου θα εξαρτηθεί από τα χαρακτηριστικά του. Οι παράμετροι που πρέπει να μας ενδιαφέρουν είναι το μεγάλο I k (ρεύμα συλλέκτη) και το P tot (διασκορπισμός ισχύος). Το ρεύμα συλλέκτη είναι το μέγιστο ρεύμα που μπορεί να επιτρέψει το τρανζίστορ μέσω του εαυτού του και η απαγωγή ισχύος είναι η ισχύς που μπορεί να διαχέει το τρανζίστορ ως θερμότητα.

Στην περίπτωσή μας, το τρανζίστορ IRF3205 θεωρητικά μπορεί να αντέξει ρεύμα έως και 110A, αλλά η μέγιστη απαγωγή ισχύος του είναι περίπου 200 W. Όπως είναι εύκολο να υπολογιστεί, μπορούμε να ρυθμίσουμε το μέγιστο ρεύμα των 20A σε τάση έως και 10V.

Για να βελτιώσουμε αυτές τις παραμέτρους, σε αυτή την περίπτωση χρησιμοποιούμε δύο τρανζίστορ, τα οποία θα μας επιτρέψουν να διασκορπίσουμε 400 W. Επιπλέον, θα χρειαστούμε ένα ισχυρό ψυγείο με εξαναγκασμένη ψύξη, εάν σκοπεύουμε πραγματικά να πιέσουμε το μέγιστο.

I. NECHAYEV, Μόσχα

Κατά τη ρύθμιση και τη δοκιμή τροφοδοτικών υψηλού ρεύματος, προκύπτει η ανάγκη για ένα ισχυρό ισοδύναμο φορτίου, η αντίσταση του οποίου μπορεί να ποικίλλει σε μεγάλο εύρος. Η χρήση ισχυρών μεταβλητών αντιστάσεων για αυτούς τους σκοπούς δεν είναι πάντα δυνατή λόγω της δυσκολίας αγοράς τους και η χρήση ενός συνόλου σταθερών αντιστάσεων είναι άβολη, καθώς δεν είναι δυνατή η ομαλή ρύθμιση της αντίστασης φορτίου.

Μια διέξοδος από αυτήν την κατάσταση μπορεί να είναι η χρήση ενός καθολικού ισοδύναμου φορτίου που συλλέγεται επάνω ισχυρά τρανζίστορ. Η αρχή λειτουργίας αυτής της συσκευής βασίζεται στο γεγονός ότι αλλάζοντας την τάση ελέγχου στην πύλη (βάση) του τρανζίστορ, μπορείτε να αλλάξετε το ρεύμα αποστράγγισης (συλλέκτη) και να ορίσετε την απαιτούμενη τιμή του. Εάν χρησιμοποιείτε ισχυρά τρανζίστορ φαινομένου πεδίου, η ισχύς ενός τέτοιου ισοδύναμου φορτίου μπορεί να φτάσει αρκετές εκατοντάδες watt.

Στα περισσότερα από τα παρόμοια σχέδια που περιγράφηκαν προηγουμένως, για παράδειγμα, το ρεύμα που καταναλώνεται από το φορτίο σταθεροποιείται, το οποίο εξαρτάται ασθενώς από την εφαρμοζόμενη τάση. Το προτεινόμενο ισοδύναμο φορτίου είναι παρόμοιο σε ιδιότητες με μια μεταβλητή αντίσταση.

Το διάγραμμα της συσκευής φαίνεται στο Σχ. 1.

Η συσκευή περιέχει έναν διαιρέτη τάσης εισόδου R1-R3 και δύο πηγές ρεύματος ελεγχόμενης τάσης (VTUN). Το πρώτο ITUN συναρμολογείται στον op-amp DA1.1 και στο τρανζίστορ VT1, το δεύτερο - στον op-amp DA1.2 και στο τρανζίστορ VT2. Αντιστάσεις R5 και R7 - οι αισθητήρες ρεύματος, οι αντιστάσεις R4, R6 και οι πυκνωτές C3-C6 εξασφαλίζουν σταθερή λειτουργία του ITUN.

Η είσοδος κάθε ITUN τροφοδοτείται με τάση UR3 από την αντίσταση R3, η οποία είναι ανάλογη με την τάση εισόδου και ίση με Uin * R3/(R1+R2+R3). Το ρεύμα του πρώτου ITUN που ρέει μέσω του τρανζίστορ VT1 είναι ίσο με IVT1= UR3/R5, το ρεύμα του δεύτερου που διαρρέει το τρανζίστορ VT2 είναι IVT2= UR3/R7. Εφόσον η αντίσταση των αντιστάσεων R5 και R7 είναι η ίδια, η αντίσταση εισόδου του ισοδύναμου φορτίου είναι ίση με Rin = U in/(IVT1+IVT2) = R5(R1+R2+R3)/2R3. Για τις ονομασίες αντιστάσεων Rin που υποδεικνύονται στο διάγραμμα, μπορείτε να αλλάξετε την αντίσταση R1 από περίπου 1 σε 11 Ohm.

Ως στοιχεία ελέγχου χρησιμοποιούνται ισχυρά τρανζίστορ μεταγωγής πεδίου IRF3205, στα οποία καταναλώνεται σχεδόν όλη η ισχύς. Το τρανζίστορ αυτής της σειράς έχει ελάχιστη αντίσταση καναλιού 0,008 Ohm, επιτρεπόμενο ρεύμα αποστράγγισης 110 A, απαγωγή ισχύος έως 200 W, τάση πηγής αποστράγγισης 55 V. Αυτές οι παράμετροι αντιστοιχούν σε θερμοκρασία θήκης 25 ° C. Όταν η θήκη θερμαίνεται στους 100 °C, η μέγιστη ισχύς μειώνεται στο μισό. Η μέγιστη θερμοκρασία θήκης είναι 175 °C. Για να αυξηθεί η μέγιστη ισχύς, και τα δύο ITUN συνδέονται παράλληλα.

Τα περισσότερα εξαρτήματα τοποθετούνται σε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος κατασκευασμένη από υαλοβάμβακα μονής όψης με επικάλυψη φύλλου (Εικ. 2).

Μια φωτογραφία του πίνακα με εξαρτήματα φαίνεται στο Σχ. 3.

Στοιχεία που χρησιμοποιούνται για αναρτημένο στην επιφάνεια: αντιστάσεις P1-12 ή παρόμοιες εισαγόμενες, με R5 και R7 που αποτελούνται από πέντε αντιστάσεις 0,1 Ohm συνδεδεμένες παράλληλα. Οι πυκνωτές είναι επίσης για επιφανειακή τοποθέτηση, αλλά μπορούν να χρησιμοποιηθούν K10-17 ή παρόμοια. Η μεταβλητή αντίσταση R1 είναι SPO, μπορεί να αντικατασταθεί με SP4-1.

Τα τρανζίστορ τοποθετούνται σε κοινή ψύκτρα με υποχρεωτική χρήση θερμοαγώγιμης πάστας. Θα πρέπει να θυμόμαστε ότι είναι ηλεκτρικά συνδεδεμένο με τις αποχετεύσεις των τρανζίστορ φαινομένου πεδίου.

Για να φυσήξετε την ψύκτρα, ένας ανεμιστήρας (M1) από μονάδα υπολογιστήθρέψη. Για την τροφοδοσία του op-amp DA1 και του ανεμιστήρα M1, απαιτείται ξεχωριστή σταθεροποιημένη πηγή με τάση 12 V. Εάν, με συνολική απαγωγή ισχύος 150...200 W, η θερμοκρασία των περιβλημάτων του τρανζίστορ υπερβαίνει τα 80...90 °C, τότε είναι απαραίτητο να εγκαταστήσετε έναν άλλο ανεμιστήρα ή να χρησιμοποιήσετε μια πιο αποτελεσματική ψύκτρα.

Χρησιμοποιώντας την έκφραση για την ισοδύναμη αντίσταση εισόδου, μπορείτε να επιλέξετε τις τιμές των στοιχείων για να λάβετε το απαιτούμενο διάστημα αλλαγής της. Για να απλοποιήσετε τη συσκευή, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μόνο ένα ITUN, αλλά σε αυτήν την περίπτωση η μέγιστη κατανάλωση ισχύος θα μειωθεί στο μισό. Κατά τη δοκιμή μετασχηματιστών και άλλων πηγών εναλλασσόμενο ρεύμαΜια γέφυρα διόδου κατάλληλης ισχύος θα πρέπει να εγκατασταθεί στην είσοδο της συσκευής, όπως φαίνεται από τη διακεκομμένη γραμμή στο Σχ. 1 στο άρθρο.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
1. Nechaev I. Ισοδύναμο γενικού φορτίου. - Ραδιόφωνο, 2002, Νο 2, σελ. 40,41.
2. Nechaev I. Ισοδύναμο γενικού φορτίου. - Ραδιόφωνο, 2005, Νο. 1, σελ. 35.

Όλοι οι ηλεκτρονικοί μηχανικοί που ασχολούνται με το σχεδιασμό συσκευών τροφοδοσίας αργά ή γρήγορα αντιμετωπίζουν το πρόβλημα της έλλειψης ισοδύναμου φορτίου ή τους λειτουργικούς περιορισμούς των υπαρχόντων φορτίων, καθώς και των διαστάσεων τους. Ευτυχώς, η εμφάνιση στις ρωσική αγοράφθηνά και ισχυρά τρανζίστορ φαινομένου πεδίου διόρθωσαν κάπως την κατάσταση.

Άρχισαν να εμφανίζονται ερασιτεχνικά σχέδια ηλεκτρονικών φορτίων με βάση τρανζίστορ πεδίου, πιο κατάλληλα για χρήση ως ηλεκτρονική αντίσταση από τα διπολικά αντίστοιχα: καλύτερη σταθερότητα θερμοκρασίας, σχεδόν μηδενική αντίσταση καναλιού σε ανοιχτή κατάσταση, χαμηλά ρεύματα ελέγχου - τα κύρια πλεονεκτήματα που καθορίζουν την προτιμούν τη χρήση τους ως ρυθμιστικό στοιχείο σε ισχυρές συσκευές. Επιπλέον, έχει εμφανιστεί μια μεγάλη ποικιλία προσφορών από κατασκευαστές συσκευών, των οποίων οι τιμοκατάλογοι είναι γεμάτοι με μεγάλη ποικιλία μοντέλων ηλεκτρονικών φορτίων. Όμως, δεδομένου ότι οι κατασκευαστές επικεντρώνουν τα πολύ σύνθετα και πολυλειτουργικά προϊόντα τους που ονομάζονται «ηλεκτρονικά φορτία» κυρίως στην παραγωγή, οι τιμές για αυτά τα προϊόντα είναι τόσο υψηλές που μόνο ένας πολύ πλούσιος μπορεί να αντέξει οικονομικά την αγορά. Είναι αλήθεια ότι δεν είναι απολύτως σαφές γιατί ένας πλούσιος χρειάζεται ένα ηλεκτρονικό φορτίο.

Δεν έχω παρατηρήσει κανένα ΕΝ εμπορικής κατασκευής που να απευθύνεται στον τομέα της ερασιτεχνικής μηχανικής. Αυτό σημαίνει ότι θα πρέπει να τα κάνετε όλα πάλι μόνοι σας. Ε... Ας ξεκινήσουμε.

Πλεονεκτήματα του ισοδύναμου ηλεκτρονικού φορτίου

Γιατί, κατ' αρχήν, τα ηλεκτρονικά ισοδύναμα φορτίου προτιμώνται από τα παραδοσιακά μέσα (ισχυρές αντιστάσεις, λαμπτήρες πυρακτώσεως, θερμικοί θερμαντήρες και άλλες συσκευές) που χρησιμοποιούνται συχνά από τους σχεδιαστές κατά την εγκατάσταση διαφόρων συσκευών ισχύος;

Οι πολίτες της πύλης που ασχολούνται με το σχεδιασμό και την επισκευή τροφοδοτικών γνωρίζουν αναμφίβολα την απάντηση σε αυτό το ερώτημα. Προσωπικά, βλέπω δύο παράγοντες που επαρκούν για να έχετε ηλεκτρονικό φορτίο στο «εργαστήριό» σας: μικρές διαστάσεις, δυνατότητα ελέγχου της ισχύος φορτίου εντός ευρέων ορίων με απλά μέσα(με τον ίδιο τρόπο που ρυθμίζουμε την ένταση του ήχου ή τάση εξόδουτροφοδοτικό - μια κανονική μεταβλητή αντίσταση και όχι ισχυρές επαφές διακόπτη, ένας κινητήρας ρεοστάτη κ.λπ.).

Επιπλέον, οι «ενέργειες» του ηλεκτρονικού φορτίου μπορούν εύκολα να αυτοματοποιηθούν, καθιστώντας έτσι ευκολότερη και πιο περίπλοκη τη δοκιμή μιας συσκευής ισχύος χρησιμοποιώντας ηλεκτρονικό φορτίο. Ταυτόχρονα, φυσικά, τα μάτια και τα χέρια του μηχανικού ελευθερώνονται και η δουλειά γίνεται πιο παραγωγική. Αλλά οι απολαύσεις όλων των πιθανών κουδουνιών και σφυριγμάτων και τελειοτήτων δεν είναι σε αυτό το άρθρο, και, ίσως, από άλλο συγγραφέα. Εν τω μεταξύ, ας μιλήσουμε μόνο για έναν ακόμη τύπο ηλεκτρονικού φορτίου - παλμικό.

Σχετικά με την αντίσταση R16. Όταν διέρχεται ρεύμα 10Α, η ισχύς που καταναλώνεται από την αντίσταση θα είναι 5W (με την αντίσταση που υποδεικνύεται στο διάγραμμα). Στον πραγματικό σχεδιασμό, χρησιμοποιείται μια αντίσταση με αντίσταση 0,1 Ohm (δεν βρέθηκε η απαιτούμενη τιμή) και η ισχύς που διαχέεται στο σώμα της στο ίδιο ρεύμα θα είναι 10 W. Σε αυτή την περίπτωση, η θερμοκρασία της αντίστασης είναι πολύ υψηλότερη από τη θερμοκρασία των πλήκτρων EN, τα οποία (όταν χρησιμοποιείτε το ψυγείο που φαίνεται στη φωτογραφία) δεν θερμαίνονται πολύ. Επομένως, είναι καλύτερο να εγκαταστήσετε τον αισθητήρα θερμοκρασίας στην αντίσταση R16 (ή σε άμεση γειτνίαση) και όχι στο ψυγείο με κλειδιά EN.

Μερικές ακόμα φωτογραφίες

Δεδομένου ότι η τάση τώρα είναι να μειωθεί όσο το δυνατόν περισσότερο το κόστος παραγωγής, τα προϊόντα χαμηλής ποιότητας φτάνουν γρήγορα στην πόρτα του επισκευαστή. Όταν αγοράζετε έναν υπολογιστή (ειδικά τον πρώτο), πολλοί επιλέγουν την «πιο όμορφη από τις φθηνές» θήκη με ενσωματωμένο τροφοδοτικό - και πολλοί δεν γνωρίζουν καν ότι υπάρχει μια τέτοια συσκευή. Αυτή είναι μια «κρυφή συσκευή» στην οποία οι πωλητές εξοικονομούν πολλά. Αλλά ο αγοραστής θα πληρώσει για τα προβλήματα.

Το κύριο πράγμα

Σήμερα θα θίξουμε το θέμα της επισκευής τροφοδοτικών υπολογιστών ή μάλλον τα αρχικά τους διαγνωστικά Εάν υπάρχει προβληματική ή ύποπτη τροφοδοσία, τότε καλό είναι να κάνετε διαγνωστικά ξεχωριστά από τον υπολογιστή (για κάθε περίπτωση). Και αυτή η μονάδα θα μας βοηθήσει σε αυτό:

Το μπλοκ αποτελείται από φορτία σε γραμμές +3.3, +5, +12, +5vSB (ισχύς αναμονής). Απαιτείται για την προσομοίωση ενός φορτίου υπολογιστή και τη μέτρηση των τάσεων εξόδου. Δεδομένου ότι χωρίς φορτίο το τροφοδοτικό μπορεί να δείξει κανονικά αποτελέσματα, αλλά υπό φορτίο μπορεί να εμφανιστούν πολλά προβλήματα.

Προπαρασκευαστική θεωρία

Θα φορτώσουμε με οτιδήποτε (ό,τι βρείτε στο αγρόκτημα) - ισχυρές αντιστάσεις και λαμπτήρες.

Είχα 2 λάμπες αυτοκινήτου 12V 55W/50W γύρω γύρω - δύο σπείρες (μεγάλη/μεσαία σκάλα). Η μία σπείρα είναι κατεστραμμένη - θα χρησιμοποιήσουμε τη δεύτερη. Δεν χρειάζεται να τα αγοράσετε - ρωτήστε τους συμπολίτες σας.

Φυσικά, οι λαμπτήρες πυρακτώσεως έχουν πολύ χαμηλή αντίσταση στο κρύο - και κατά την εκκίνηση θα δημιουργήσουν μεγάλο φορτίο για μικρό χρονικό διάστημα - και οι φτηνοί κινέζοι μπορεί να μην το αντέξουν - και να μην ξεκινήσουν. Αλλά το πλεονέκτημα των λαμπτήρων είναι η προσβασιμότητα. Αν μπορώ να πάρω ισχυρές αντιστάσεις, θα τις εγκαταστήσω αντί για λάμπες.

Οι αντιστάσεις μπορούν να αναζητηθούν σε παλιές συσκευές (τηλεοράσεις με σωλήνα, ραδιόφωνα) με αντίσταση (1-15 Ohms).

Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε μια σπείρα nichrome. Χρησιμοποιήστε ένα πολύμετρο για να επιλέξετε το μήκος με την απαιτούμενη αντίσταση.

Δεν θα το φορτώσουμε σε πλήρη χωρητικότητα, αλλιώς θα καταλήξουμε με 450W στον αέρα ως θερμάστρα. Αλλά 150 watt θα είναι μια χαρά. Εάν η πρακτική δείξει ότι χρειάζονται περισσότερα, θα το προσθέσουμε. Παρεμπιπτόντως, αυτή είναι η κατά προσέγγιση κατανάλωση ενός υπολογιστή γραφείου. Και τα επιπλέον watt υπολογίζονται κατά μήκος των γραμμών +3,3 και +5 volt - που χρησιμοποιούνται ελάχιστα - περίπου 5 αμπέρ η καθεμία. Και η ετικέτα λέει με τόλμη 30Α, δηλαδή 200 watt που δεν μπορεί να χρησιμοποιήσει ο υπολογιστής. Και η γραμμή +12 συχνά δεν είναι αρκετή.

Για το φορτίο που έχω σε απόθεμα:

3τμχ αντιστάσεις 8,2ohm 7,5w

3τμχ αντιστάσεις 5,1ohm 7,5w

Αντίσταση 8,2ohm 5w

Λαμπτήρες 12v: 55w, 55w, 45w, 21w

Για τους υπολογισμούς θα χρησιμοποιήσουμε τύπους σε πολύ βολική μορφή (το έχω κρεμασμένο στον τοίχο - το προτείνω σε όλους)

Ας επιλέξουμε λοιπόν το φορτίο:

Γραμμή +3,3V– χρησιμοποιείται κυρίως για φαγητό μνήμη τυχαίας προσπέλασης– περίπου 5 Watt ανά μπάρα. Θα φορτώσουμε στα ~10 watt. Υπολογίστε την απαιτούμενη αντίσταση αντίστασης

R=V 2 /P=3,3 2 /10=1,1 Ohm δεν έχουμε αυτά, το ελάχιστο είναι 5,1 Ohm. Υπολογίζουμε πόσο θα καταναλώσει P=V 2 /R=3,3 2 /5,1=2,1W - δεν είναι αρκετό, μπορείτε να βάλετε 3 παράλληλα - αλλά παίρνουμε μόνο 6W για τρεις - όχι η πιο επιτυχημένη χρήση τόσο ισχυρών αντιστάσεων ( κατά 25%) - και το μέρος θα πάρει πολύ. Δεν εγκαθιστώ τίποτα ακόμα - θα ψάξω για 1-2 Ohm.

Γραμμή +5V– Ελάχιστα χρησιμοποιημένο αυτές τις μέρες. Κοίταξα τις δοκιμές - κατά μέσο όρο τρώει 5Α.

Θα φορτώσουμε στα ~20 watt. R=V 2 /P=5 2 /20=1,25 Ohm - επίσης χαμηλή αντίσταση, ΑΛΛΑ έχουμε ήδη 5 βολτ - και μάλιστα στο τετράγωνο - παίρνουμε πολύ μεγαλύτερο φορτίο στις ίδιες αντιστάσεις 5 ohm. P=V 2 /R=5 2 /5,1=4,9W – βάλε 3 και θα έχουμε 15 W. Μπορείτε να προσθέσετε 2-3 την 8η (θα καταναλώσουν 3W), ή μπορείτε να το αφήσετε έτσι.

Γραμμή +12V- ο πιο δημοφιλής. Υπάρχει ένας επεξεργαστής, μια κάρτα βίντεο και μερικά μικρά gadget (ψύκτες, μονάδες δίσκου, DVD).

Θα φορτώσουμε έως και 155 watt. Αλλά ξεχωριστά: 55 ανά βύσμα τροφοδοσίας μητρική πλακέτα, και 55 (+45 μέσω του διακόπτη) στην υποδοχή τροφοδοσίας του επεξεργαστή. Θα χρησιμοποιήσουμε λάμπες αυτοκινήτου.

Γραμμή +5 VSB- γεύματα έκτακτης ανάγκης.

Θα φορτώσουμε στα ~5 watt. Υπάρχει μια αντίσταση 8,2 ohm 5w, ας τη δοκιμάσουμε.

Υπολογίστε powerP=V 2 /R=5 2 /8,2= 3 WΛοιπόν, φτάνει.

Γραμμή -12V- Ας συνδέσουμε τον ανεμιστήρα εδώ.

Τσιπς

Θα προσθέσουμε επίσης μια λάμπα μικρού μεγέθους 220V 60W στο περίβλημα στη διακοπή δικτύου 220V. Κατά τη διάρκεια των επισκευών, χρησιμοποιείται συχνά για τον εντοπισμό βραχυκυκλωμάτων (μετά την αντικατάσταση ορισμένων εξαρτημάτων).

Συναρμολόγηση της συσκευής

Κατά ειρωνικό τρόπο, θα χρησιμοποιήσουμε τη θήκη και από τροφοδοτικό υπολογιστή (δεν λειτουργεί).

Ξεκολλάμε τις υποδοχές για το βύσμα τροφοδοσίας της μητρικής πλακέτας και του επεξεργαστή από την ελαττωματική μητρική πλακέτα. Τους κολλάμε τα καλώδια. Συνιστάται να επιλέξετε χρώματα όπως για τους συνδέσμους από το τροφοδοτικό.

Ετοιμάζουμε αντιστάσεις, λάμπες, δείκτες πάγου, διακόπτες και βύσμα για μετρήσεις.

Συνδέουμε τα πάντα σύμφωνα με το διάγραμμα ... πιο συγκεκριμένα, σύμφωνα με το σχήμα VIP :)

Στρίβουμε, τρυπάμε, κολλάμε - και τελειώσατε:

Όλα πρέπει να είναι ξεκάθαρα από την εμφάνιση.

Δώρο

Αρχικά δεν το σχεδίασα, αλλά για ευκολία αποφάσισα να προσθέσω ένα βολτόμετρο. Αυτό θα κάνει τη συσκευή πιο αυτόνομη - αν και κατά τις επισκευές το πολύμετρο είναι ακόμα κάπου κοντά. Κοίταξα φθηνά 2-σύρματα (τα οποία τροφοδοτούνται από τη μετρούμενη τάση) - 3-30 V - ακριβώς το σωστό εύρος. Απλώς συνδέοντας το βύσμα μέτρησης. Αλλά είχα 4,5-30 V και αποφάσισα να εγκαταστήσω ένα 3-σύρμα 0-100 V - και να το τροφοδοτήσω από τη φόρτιση κινητό τηλέφωνο(προστέθηκε επίσης στην υπόθεση). Άρα θα είναι ανεξάρτητο και θα δείχνει τάσεις από το μηδέν.

Αυτό το βολτόμετρο μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για μέτρηση εξωτερικές πηγές(μπαταρία ή κάτι άλλο...) – συνδέοντάς το στο βύσμα μέτρησης (αν το πολύμετρο έχει εξαφανιστεί κάπου).

Λίγα λόγια για τους διακόπτες.

S1 – επιλέξτε τη μέθοδο σύνδεσης: μέσω λαμπτήρα 220V (Off) ή απευθείας (On). Στην πρώτη εκκίνηση και μετά από κάθε συγκόλληση, το ελέγχουμε μέσω λάμπας.

S2 – Παρέχεται ισχύς 220 V στο τροφοδοτικό. Η τροφοδοσία αναμονής πρέπει να αρχίσει να λειτουργεί και η λυχνία LED +5VSB θα πρέπει να ανάψει.

S3 – Το PS-ON είναι βραχυκυκλωμένο στη γείωση, η παροχή ρεύματος πρέπει να ξεκινήσει.

S4 – Προσθήκη 50W στη γραμμή επεξεργαστή. (50 είναι ήδη εκεί, θα υπάρχει φορτίο 100W)

SW1 – Χρησιμοποιήστε το διακόπτη για να επιλέξετε τη γραμμή ρεύματος και ελέγξτε μία προς μία εάν όλες οι τάσεις είναι κανονικές.

Δεδομένου ότι οι μετρήσεις μας φαίνονται από ένα ενσωματωμένο βολτόμετρο, μπορείτε να συνδέσετε έναν παλμογράφο στους συνδέσμους για μια πιο εις βάθος ανάλυση.

Παρεμπιπτόντως

Πριν κανα δυο μήνες αγόρασα περίπου 25 PSU (από εταιρεία επισκευής Η/Υ που έκλεινε). Μισή λειτουργία, 250-450 Watt. Τα αγόρασα ως πειραματόζωα για να μελετήσω και να επιχειρήσω επισκευές. Το μπλοκ φορτίου είναι μόνο για αυτούς.

Αυτό είναι όλο. Ελπίζω να ήταν ενδιαφέρον και χρήσιμο. Πήγα να δοκιμάσω τα τροφοδοτικά μου και να σου ευχηθώ καλή επιτυχία!

Αυτή η συσκευή έχει σχεδιαστεί και χρησιμοποιείται για τη δοκιμή τροφοδοτικών συνεχές ρεύμα, τάση έως 150V. Η συσκευή σάς επιτρέπει να φορτώνετε τροφοδοτικά με ρεύμα έως και 20A, με μέγιστη απαγωγή ισχύος έως και 600 W.

Γενική περιγραφή του συστήματος

Εικόνα 1 - Βασικό ηλεκτρικό διάγραμμαηλεκτρονικό φορτίο.

Το διάγραμμα που φαίνεται στο Σχήμα 1 σάς επιτρέπει να ρυθμίζετε ομαλά το φορτίο του υπό δοκιμή τροφοδοτικού. Τα τρανζίστορ πεδίου ισχύος T1-T6 που συνδέονται παράλληλα χρησιμοποιούνται ως ισοδύναμη αντίσταση φορτίου. Για να ρυθμίσετε και να σταθεροποιήσετε με ακρίβεια το ρεύμα φορτίου, το κύκλωμα χρησιμοποιεί ως συγκριτικό έναν λειτουργικό ενισχυτή ακριβείας op-amp1. Η τάση αναφοράς από τον διαχωριστή R16, R17, R21, R22 παρέχεται στη μη αναστρέφουσα είσοδο του op-amp1, και η τάση σύγκρισης από την αντίσταση μέτρησης ρεύματος R1 παρέχεται στην είσοδο αναστροφής. Το ενισχυμένο σφάλμα από την έξοδο του op-amp1 επηρεάζει τις πύλες των τρανζίστορ φαινομένου πεδίου, σταθεροποιώντας έτσι το καθορισμένο ρεύμα. Οι μεταβλητές αντιστάσεις R17 και R22 βρίσκονται στο μπροστινό μέρος της συσκευής με βαθμονομημένη κλίμακα. Το R17 ρυθμίζει το ρεύμα φορτίου στην περιοχή από 0 έως 20A, το R22 στην περιοχή από 0 έως 570 mA.

Το τμήμα μέτρησης του κυκλώματος βασίζεται στο ICL7107 ADC με ψηφιακές ενδείξεις LED. Η τάση αναφοράς για το τσιπ είναι 1V. Για την αντιστοίχιση της τάσης εξόδου του αισθητήρα μέτρησης ρεύματος με την είσοδο του ADC, χρησιμοποιείται ένας μη αναστροφικός ενισχυτής με ρυθμιζόμενο κέρδος 10-12, συναρμολογημένος σε έναν λειτουργικό ενισχυτή ακριβείας OU2. Η αντίσταση R1 χρησιμοποιείται ως αισθητήρας ρεύματος, όπως στο κύκλωμα σταθεροποίησης. Ο πίνακας οθόνης εμφανίζει είτε το ρεύμα φορτίου είτε την τάση της πηγής ισχύος που ελέγχεται. Η εναλλαγή μεταξύ των λειτουργιών πραγματοποιείται με το κουμπί S1.

Το προτεινόμενο κύκλωμα εφαρμόζει τρεις τύπους προστασίας: προστασία υπερέντασης, θερμική προστασία και προστασία αντίστροφης πολικότητας.

Η μέγιστη προστασία ρεύματος παρέχει τη δυνατότητα ρύθμισης του ρεύματος διακοπής. Το κύκλωμα MTZ αποτελείται από έναν συγκριτή στο OU3 και έναν διακόπτη που αλλάζει το κύκλωμα φορτίου. Το τρανζίστορ πεδίου T7 με χαμηλή αντίσταση ανοιχτού καναλιού χρησιμοποιείται ως κλειδί. Η τάση αναφοράς (ισοδύναμη με το ρεύμα διακοπής) παρέχεται από τον διαχωριστή R24-R26 στην είσοδο αναστροφής του op-amp3. Η μεταβλητή αντίσταση R26 βρίσκεται στον μπροστινό πίνακα της συσκευής με βαθμονομημένη κλίμακα. Η αντίσταση κοπής R25 ρυθμίζει το ελάχιστο ρεύμα λειτουργίας προστασίας. Το σήμα σύγκρισης προέρχεται από την έξοδο του op-amp2 μέτρησης στη μη αναστρέφουσα είσοδο του op-amp3. Εάν το ρεύμα φορτίου υπερβαίνει την καθορισμένη τιμή, εμφανίζεται μια τάση κοντά στην τάση τροφοδοσίας στην έξοδο του op-amp3, ενεργοποιώντας έτσι το ρελέ dinstor MOC3023, το οποίο με τη σειρά του ενεργοποιεί το τρανζίστορ T7 και τροφοδοτεί με ρεύμα το LED1, λειτουργία σηματοδότησης τρέχουσα προστασία. Η επαναφορά πραγματοποιείται μετά την πλήρη αποσύνδεση της συσκευής από το δίκτυο και την εκ νέου ενεργοποίηση της.

Η θερμική προστασία πραγματοποιείται στον συγκριτή OU4, στον αισθητήρα θερμοκρασίας RK1 και στο εκτελεστικό ρελέ RES55A. Ως αισθητήρας θερμοκρασίας χρησιμοποιείται ένα θερμίστορ με αρνητικό TCR. Το κατώφλι απόκρισης ρυθμίζεται με την περικοπή της αντίστασης R33. Η αντίσταση κοπής R38 ορίζει την τιμή υστέρησης. Ο αισθητήρας θερμοκρασίας είναι τοποθετημένος σε μια πλάκα αλουμινίου, η οποία είναι η βάση για την τοποθέτηση των καλοριφέρ (Εικόνα 2). Εάν η θερμοκρασία των θερμαντικών σωμάτων υπερβαίνει την καθορισμένη τιμή, το ρελέ RES55A με τις επαφές του κλείνει τη μη αναστρέφουσα είσοδο του OU1 στη γείωση, με αποτέλεσμα τα τρανζίστορ T1-T6 να απενεργοποιούνται και το ρεύμα φορτίου τείνει στο μηδέν, ενώ τα σήματα LED2 ότι η θερμική προστασία έχει σκάσει. Αφού κρυώσει η συσκευή, το ρεύμα φορτίου συνεχίζει.

Η προστασία από την αντιστροφή πολικότητας γίνεται με χρήση διπλής διόδου Schottky D1.

Το κύκλωμα τροφοδοτείται από έναν ξεχωριστό μετασχηματιστή δικτύου TP1. Οι λειτουργικοί ενισχυτές OU1, OU2 και το τσιπ ADC συνδέονται από ένα διπολικό τροφοδοτικό που συναρμολογείται χρησιμοποιώντας σταθεροποιητές L7810, L7805 και έναν μετατροπέα ICL7660.

Για την εξαναγκασμένη ψύξη των καλοριφέρ, χρησιμοποιείται ανεμιστήρας 220 V σε συνεχή λειτουργία (δεν φαίνεται στο διάγραμμα), ο οποίος συνδέεται μέσω ενός κοινού διακόπτη και ασφάλειας απευθείας στο δίκτυο 220 V.

Ρύθμιση του σχήματος

Το κύκλωμα διαμορφώνεται με την ακόλουθη σειρά.
Ένα χιλιοστόμετρο αναφοράς συνδέεται στην είσοδο του ηλεκτρονικού φορτίου σε σειρά με το τροφοδοτικό υπό δοκιμή, για παράδειγμα ένα πολύμετρο σε λειτουργία μέτρησης ρεύματος με ελάχιστο εύρος (mA) και ένα βολτόμετρο αναφοράς συνδέεται παράλληλα. Οι λαβές των μεταβλητών αντιστάσεων R17, R22 είναι στριμμένες στην άκρα αριστερή θέση που αντιστοιχεί σε ρεύμα μηδενικού φορτίου. Η συσκευή λαμβάνει ρεύμα. Στη συνέχεια, η αντίσταση συντονισμού R12 ρυθμίζει την τάση πόλωσης του op-amp1 έτσι ώστε οι ενδείξεις του χιλιοστόμετρου αναφοράς να μηδενίζονται.

Το επόμενο βήμα είναι να διαμορφώσετε το τμήμα μέτρησης της συσκευής (ένδειξη). Το κουμπί S1 μετακινείται στην τρέχουσα θέση μέτρησης και η κουκκίδα στον πίνακα οθόνης πρέπει να μετακινηθεί στη θέση εκατοστών. Χρησιμοποιώντας την αντίσταση περικοπής R18, είναι απαραίτητο να διασφαλίσετε ότι όλα τα τμήματα του δείκτη, εκτός από το αριστερό (θα πρέπει να είναι ανενεργό), εμφανίζουν μηδενικά. Μετά από αυτό, το χιλιοστόμετρο αναφοράς μεταβαίνει στη λειτουργία μέγιστης περιοχής μέτρησης (A). Στη συνέχεια, οι ρυθμιστές στον μπροστινό πίνακα της συσκευής ρυθμίζουν το ρεύμα φορτίου και χρησιμοποιώντας την αντίσταση κοπής R15 επιτυγχάνουμε τις ίδιες ενδείξεις με το αμπερόμετρο αναφοράς. Μετά τη βαθμονόμηση του τρέχοντος καναλιού μέτρησης, το κουμπί S1 μεταβαίνει στη θέση ένδειξης τάσης, η κουκκίδα στην οθόνη πρέπει να μετακινηθεί στη θέση δέκατων. Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας την αντίσταση κοπής R28, επιτυγχάνουμε τις ίδιες ενδείξεις με το βολτόμετρο αναφοράς.

Η ρύθμιση του MTZ δεν απαιτείται εάν πληρούνται όλες οι αξιολογήσεις.

Η θερμική προστασία ρυθμίζεται πειραματικά· η θερμοκρασία λειτουργίας των τρανζίστορ ισχύος δεν πρέπει να υπερβαίνει το ρυθμιζόμενο εύρος. Επίσης, η θέρμανση ενός μεμονωμένου τρανζίστορ μπορεί να μην είναι ίδια. Το κατώφλι απόκρισης ρυθμίζεται με το κόψιμο της αντίστασης R33 καθώς η θερμοκρασία του θερμότερου τρανζίστορ πλησιάζει τη μέγιστη τεκμηριωμένη τιμή.

Βάση στοιχείου

Ως τρανζίστορ ισχύος T1-T6 (IRFP450) μπορούν να χρησιμοποιηθούν τρανζίστορ N-καναλιών MOSFET με τάση πηγής αποστράγγισης τουλάχιστον 150 V, ισχύ διαρροής τουλάχιστον 150 W και ρεύμα αποστράγγισης τουλάχιστον 5Α. Τρανζίστορ εφέ πεδίουΤο T7 (IRFP90N20D) λειτουργεί σε λειτουργία διακόπτη και επιλέγεται με βάση την ελάχιστη τιμή της αντίστασης του καναλιού σε ανοιχτή κατάσταση, ενώ η τάση της πηγής αποστράγγισης πρέπει να είναι τουλάχιστον 150 V και το συνεχές ρεύμα του τρανζίστορ πρέπει να είναι τουλάχιστον 20 Α. Ως ακρίβεια λειτουργικούς ενισχυτές Op-amp 1.2 (OP177G) οποιονδήποτε παρόμοιο λειτουργικό ενισχυτή με διπολικό τροφοδοτικό 15V και δυνατότητα ρύθμισης της τάσης πόλωσης. Ένα αρκετά κοινό μικροκύκλωμα LM358 χρησιμοποιείται ως λειτουργικοί ενισχυτές op-amp 3.4.

Οι πυκνωτές C2, C3, C8, C9 είναι ηλεκτρολυτικοί, το C2 επιλέγεται για τάση τουλάχιστον 200 V και χωρητικότητα 4,7 µF. Οι πυκνωτές C1, C4-C7 είναι κεραμικοί ή φιλμ. Οι πυκνωτές C10-C17, καθώς και οι αντιστάσεις R30, R34, R35, R39-R41, τοποθετούνται στην επιφάνεια και τοποθετούνται σε ξεχωριστή πλακέτα ένδειξης.

Οι αντιστάσεις κοπής R12, R15, R18, R25, R28, R33, R38 είναι πολλαπλών στροφών από την BOURNS, τύπου 3296. Οι μεταβλητές αντιστάσεις R17, R22 και R26 είναι οικιακές μονής περιστροφής, τύπου SP2-2, SP4-1. Ως αντίσταση μέτρησης ρεύματος R1 χρησιμοποιήθηκε μια διακλάδωση συγκολλημένη από ένα πολύμετρο που δεν λειτουργεί με αντίσταση 0,01 Ohm και ονομαστική για ρεύμα 20A. Σταθερές αντιστάσεις R2-R11, R13, R14, R16, R19-R21, R23, R24, R27, R29, R31, R32, R36, R37 τύπου MLT-0,25, R42 - MLT-0,125.

Το εισαγόμενο τσιπ μετατροπέα αναλογικού σε ψηφιακό ICL7107 μπορεί να αντικατασταθεί με ένα εγχώριο αναλογικό KR572PV2. Αντί Ενδείξεις LEDΤο BS-A51DRD μπορεί να χρησιμοποιηθεί με οποιουσδήποτε δείκτες επτά τμημάτων μεμονωμένων ή διπλών ενδείξεων με κοινή άνοδο χωρίς δυναμικό έλεγχο.

Το κύκλωμα θερμικής προστασίας χρησιμοποιεί ένα οικιακό ρελέ καλαμιού χαμηλού ρεύματος RES55A(0102) με μία επαφή εναλλαγής. Το ρελέ επιλέγεται λαμβάνοντας υπόψη την τάση λειτουργίας 5 V και την αντίσταση πηνίου 390 Ohms.

Για την τροφοδοσία του κυκλώματος, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας μικρού μεγέθους μετασχηματιστής 220V με ισχύ 5-10W και δευτερεύουσα τάση περιέλιξης 12V. Σχεδόν οποιαδήποτε γέφυρα διόδου με ρεύμα φορτίου τουλάχιστον 0,1A και τάση τουλάχιστον 24 V μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως γέφυρα διόδου ανορθωτή D2. Το τσιπ σταθεροποιητή ρεύματος L7805 είναι εγκατεστημένο σε ένα μικρό ψυγείο, η κατά προσέγγιση κατανάλωση ισχύος του τσιπ είναι 0,7 W.

Χαρακτηριστικά σχεδίου

Η βάση του περιβλήματος (Εικόνα 2) είναι κατασκευασμένη από φύλλο αλουμινίου πάχους 3mm και γωνία 25mm. 6 καλοριφέρ αλουμινίου, που χρησιμοποιήθηκαν προηγουμένως για την ψύξη θυρίστορ, βιδώνονται στη βάση. Για τη βελτίωση της θερμικής αγωγιμότητας, χρησιμοποιείται θερμική πάστα Alsil-3.

Εικόνα 2 - Βάση.

Η συνολική επιφάνεια του ψυγείου που συναρμολογείται με αυτόν τον τρόπο (Εικόνα 3) είναι περίπου 4000 cm2. Μια κατά προσέγγιση εκτίμηση της διαρροής ισχύος λαμβάνεται με ρυθμό 10 cm2 ανά 1 W. Λαμβάνοντας υπόψη τη χρήση εξαναγκασμένης ψύξης με χρήση ανεμιστήρα 120 mm με χωρητικότητα 1,7 m3/ώρα, η συσκευή είναι σε θέση να διαχέει συνεχώς έως και 600 W.

Εικόνα 3 - Συγκρότημα ψυγείου.

Τα τρανζίστορ ισχύος T1-T6 και η διπλή δίοδος Schottky D1, των οποίων η βάση είναι μια κοινή κάθοδος, συνδέονται απευθείας στα θερμαντικά σώματα χωρίς μονωτικό παρέμβυσμα χρησιμοποιώντας θερμική πάστα. Το τρανζίστορ προστασίας ρεύματος T7 συνδέεται με την ψύκτρα μέσω ενός θερμικά αγώγιμου διηλεκτρικού υποστρώματος (Εικόνα 4).

Εικόνα 4 - Προσάρτηση τρανζίστορ στο ψυγείο.

Η εγκατάσταση του ηλεκτρικού τμήματος του κυκλώματος γίνεται με ανθεκτικό στη θερμότητα σύρμα RKGM, η μεταγωγή των εξαρτημάτων χαμηλού ρεύματος και σήματος γίνεται με συνηθισμένο καλώδιο σε μόνωση PVC χρησιμοποιώντας θερμοανθεκτικό πλέξιμο και θερμοσυστελλόμενο σωλήνα. Οι πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων κατασκευάζονται με τη μέθοδο LUT σε φύλλο PCB πάχους 1,5 mm. Η διάταξη στο εσωτερικό της συσκευής φαίνεται στα Σχήματα 5-8.

Εικόνα 5 - Γενική διάταξη.

Εικόνα 6 - Αρχική σελίδα πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος, στερεώνοντας τον μετασχηματιστή από την πίσω πλευρά.

Εικόνα 7 - Όψη συναρμολόγησης χωρίς περίβλημα.

Εικόνα 8 - Κάτοψη του συγκροτήματος χωρίς το περίβλημα.

Η βάση του μπροστινού πίνακα είναι κατασκευασμένη από ηλεκτρικό φύλλο getinax πάχους 6mm, φρεζαρισμένο για τοποθέτηση μεταβλητών αντιστάσεων και φιμέ τζάμι ένδειξης (Εικόνα 9).

Εικόνα 9 - Βάση μπροστινού πίνακα.

Η διακοσμητική εμφάνιση (Εικόνα 10) είναι κατασκευασμένη χρησιμοποιώντας μια γωνία αλουμινίου, μια σχάρα αερισμού από ανοξείδωτο χάλυβα, από πλεξιγκλάς, ένα χάρτινο υπόστρωμα με επιγραφές και διαβαθμισμένες κλίμακες που συντάχθηκαν στο πρόγραμμα FrontDesigner3.0. Το περίβλημα της συσκευής είναι κατασκευασμένο από φύλλο ανοξείδωτου χάλυβα πάχους χιλιοστού.

Εικόνα 10 - Εμφάνισητελειωμένη συσκευή.

Εικόνα 11 - Διάγραμμα σύνδεσης.

Αρχείο για το άρθρο

Εάν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις σχετικά με το σχεδιασμό του ηλεκτρονικού φορτίου, ρωτήστε τις στο φόρουμ, θα προσπαθήσω να βοηθήσω και να απαντήσω.