این مدار ساده بار الکترونیکی می توان از آن برای تست انواع مختلف منبع تغذیه استفاده کرد. سیستم به عنوان یک بار مقاومتی عمل می کند که می تواند تنظیم شود.

با استفاده از یک پتانسیومتر، می توانیم هر باری را از 10 میلی آمپر تا 20 آمپر ثابت کنیم و این مقدار بدون توجه به افت ولتاژ حفظ می شود. مقدار فعلی به طور مداوم بر روی آمپرمتر داخلی نمایش داده می شود - بنابراین نیازی به استفاده از مولتی متر شخص ثالث برای این منظور نیست.

مدار بار الکترونیکی قابل تنظیم

مدار آنقدر ساده است که تقریباً هر کسی می تواند آن را مونتاژ کند و فکر می کنم در کارگاه هر آماتور رادیویی ضروری باشد.

تقویت کننده عملیاتی LM358 اطمینان حاصل می کند که افت ولتاژ در R5 برابر با مقدار ولتاژ تنظیم شده با استفاده از پتانسیومترهای R1 و R2 است. R2 برای تنظیم درشت و R1 برای تنظیم خوب است.

مقاومت R5 و ترانزیستور VT3 (در صورت لزوم، VT4) باید متناسب با حداکثر توانی که می خواهیم منبع تغذیه خود را با آن بارگذاری کنیم انتخاب شوند.

انتخاب ترانزیستور

در اصل، هر ترانزیستور N-channel MOSFET این کار را انجام می دهد. ولتاژ کار بار الکترونیکی ما به ویژگی های آن بستگی دارد. پارامترهایی که باید مورد توجه ما باشند عبارتند از I k بزرگ (جریان جمع کننده) و P tot (اتلاف توان). جریان کلکتور حداکثر جریانی است که ترانزیستور می تواند از خود عبور دهد و اتلاف توان قدرتی است که ترانزیستور می تواند به عنوان گرما دفع کند.

در مورد ما، ترانزیستور IRF3205 از نظر تئوری می تواند جریان تا 110 آمپر را تحمل کند، اما حداکثر اتلاف توان آن حدود 200 وات است. همانطور که محاسبه آسان است، می توانیم حداکثر جریان 20 آمپر را در ولتاژ حداکثر 10 ولت تنظیم کنیم.

به منظور بهبود این پارامترها، در این مورد از دو ترانزیستور استفاده می کنیم که به ما امکان می دهد 400 وات را از بین ببریم. بعلاوه، اگر واقعاً بخواهیم حداکثر را فشار دهیم، به یک رادیاتور قدرتمند با خنک کننده اجباری نیاز خواهیم داشت.

I. نچایف، مسکو

هنگام راه اندازی و آزمایش منابع تغذیه با جریان بالا، نیاز به یک معادل بار قدرتمند وجود دارد که مقاومت آن می تواند در محدوده وسیعی متفاوت باشد. استفاده از مقاومت های متغیر قدرتمند برای این اهداف به دلیل سختی خرید آنها همیشه امکان پذیر نیست و استفاده از مجموعه ای از مقاومت های ثابت ناخوشایند است، زیرا تنظیم هموار مقاومت بار ممکن نیست.

یک راه برون رفت از این وضعیت ممکن است استفاده از یک بار معادل جهانی جمع آوری شده روی آن باشد ترانزیستورهای قدرتمند. اصل کار این دستگاه بر این اساس است که با تغییر ولتاژ کنترل در گیت (پایه) ترانزیستور، می توان جریان تخلیه (کلکتور) را تغییر داد و مقدار مورد نیاز آن را تنظیم کرد. اگر از ترانزیستورهای اثر میدان قدرتمند استفاده می کنید، توان چنین باری می تواند به چند صد وات برسد.

به عنوان مثال، در اکثر طرح های مشابه قبلاً شرح داده شده، جریان مصرف شده توسط بار تثبیت می شود، که به طور ضعیفی به ولتاژ اعمال شده بستگی دارد. معادل بار پیشنهادی از نظر خواص مشابه یک مقاومت متغیر است.

نمودار دستگاه در شکل نشان داده شده است. 1.

این دستگاه شامل یک تقسیم کننده ولتاژ ورودی R1-R3 و دو منبع جریان کنترل شده با ولتاژ (VTUN) است. اولین ITUN روی op-amp DA1.1 و ترانزیستور VT1 مونتاژ شده است، دومی - در op-amp DA1.2 و ترانزیستور VT2. مقاومت‌های R5 و R7 - حسگرهای جریان، مقاومت‌های R4، R6 و خازن‌های C3-C6 عملکرد پایدار ITUN را تضمین می‌کنند.

ورودی هر ITUN با ولتاژ UR3 از مقاومت R3 تامین می شود که متناسب با ولتاژ ورودی و برابر با Uin * R3/(R1+R2+R3) است. جریان اولین ITUN که از ترانزیستور VT1 می گذرد برابر است با IVT1=UR3/R5، جریان دومی که از ترانزیستور VT2 می گذرد IVT2=UR3/R7 است. از آنجایی که مقاومت مقاومت های R5 و R7 یکسان است، مقاومت ورودی معادل بار برابر با Rin = U in/(IVT1+IVT2) = R5(R1+R2+R3)/2R3 است. برای درجه بندی مقاومت Rin نشان داده شده در نمودار، می توانید مقاومت R1 را از تقریباً 1 به 11 اهم تغییر دهید.

ترانزیستورهای سوئیچینگ اثر میدانی قدرتمند IRF3205 به عنوان عناصر کنترلی استفاده می شوند که تقریباً تمام توان روی آنها تلف می شود. ترانزیستور این سری دارای حداقل مقاومت کانال 0.008 اهم، جریان تخلیه مجاز 110 آمپر، اتلاف توان تا 200 وات، ولتاژ منبع تخلیه 55 ولت است. این پارامترها با دمای مورد 25 درجه سانتیگراد مطابقت دارند. هنگامی که کیس تا 100 درجه سانتیگراد گرم می شود، حداکثر توان به نصف کاهش می یابد. حداکثر دمای مورد 175 درجه سانتیگراد است. برای افزایش حداکثر توان، هر دو ITUN به صورت موازی متصل می شوند.

بیشتر قطعات بر روی یک برد مدار چاپی ساخته شده از فایبرگلاس با پوشش فویل یک طرفه قرار می گیرند (شکل 2).

یک عکس از تخته با قطعات در شکل نشان داده شده است. 3.

عناصر مورد استفاده برای نصب سطحی: مقاومت های P1-12 یا مشابه وارداتی، با R5 و R7 که از پنج مقاومت 0.1 اهم به صورت موازی متصل شده اند. خازن ها نیز برای نصب روی سطح هستند اما از K10-17 یا موارد مشابه می توان استفاده کرد. مقاومت متغیر R1 SPO است، می توان آن را با SP4-1 جایگزین کرد.

ترانزیستورها روی یک هیت سینک معمولی با استفاده اجباری از خمیر رسانای گرما نصب می شوند. لازم به یادآوری است که به طور الکتریکی به تخلیه ترانزیستورهای اثر میدان متصل است.

یک فن (M1) از واحد کامپیوترتغذیه. برای تغذیه op-amp DA1 و فن M1، یک منبع تثبیت شده جداگانه با ولتاژ 12 ولت مورد نیاز است، اگر با اتلاف توان کل 150 ... 200 وات، دمای محفظه های ترانزیستور از 80 ... 90 بیشتر شود. درجه سانتیگراد، پس باید یک فن دیگر نصب کرد یا از یک هیت سینک کارآمدتر استفاده کرد.

با استفاده از عبارت برای مقاومت ورودی معادل، می توانید مقادیر عناصر را برای به دست آوردن فاصله زمانی مورد نیاز برای تغییر آن انتخاب کنید. برای ساده سازی دستگاه می توانید تنها از یک ITUN استفاده کنید اما در این صورت حداکثر اتلاف توان به نصف کاهش می یابد. هنگام آزمایش ترانسفورماتورها و سایر منابع جریان متناوبهمانطور که با خط نقطه چین در شکل نشان داده شده است باید یک پل دیودی با توان مناسب در ورودی دستگاه نصب شود. 1 در مقاله

ادبیات
1. Nechaev I. معادل بار جهانی. - رادیو، 1381، شماره 2، ص. 40.41.
2. Nechaev I. معادل بار جهانی. - رادیو، 1384، شماره 1، ص. 35.

تمام مهندسین الکترونیکی که در طراحی دستگاه های منبع تغذیه نقش دارند دیر یا زود با مشکل کمبود بار معادل یا محدودیت های عملکردی بارهای موجود و همچنین ابعاد آنها مواجه می شوند. خوشبختانه، ظاهر در بازار روسیهترانزیستورهای موثر میدانی ارزان و قدرتمند تا حدودی وضعیت را اصلاح کردند.

طرح های آماتور بارهای الکترونیکی مبتنی بر ترانزیستورهای اثر میدانی شروع به ظاهر شدن کردند که برای استفاده به عنوان مقاومت الکترونیکی نسبت به نمونه های دوقطبی مناسب تر بودند: پایداری دمایی بهتر، مقاومت کانال تقریباً صفر در حالت باز، جریان های کنترل کم - مزایای اصلی که تعیین کننده ترجیح برای استفاده از آنها به عنوان جزء تنظیم کننده در دستگاه های قدرتمند. علاوه بر این، طیف گسترده ای از پیشنهادات از تولید کنندگان دستگاه ظاهر شده است که لیست قیمت آنها مملو از مدل های متنوعی از بارهای الکترونیکی است. اما از آنجایی که تولیدکنندگان محصولات بسیار پیچیده و چند منظوره خود به نام "بارهای الکترونیکی" را عمدتاً بر روی تولید متمرکز می کنند، قیمت این محصولات به قدری بالا است که فقط یک فرد بسیار ثروتمند می تواند خرید کند. درست است، کاملاً مشخص نیست که چرا یک فرد ثروتمند به بار الکترونیکی نیاز دارد.

من متوجه هیچ EN تجاری ساخته شده برای بخش مهندسی آماتور نشده ام. این به این معنی است که شما باید دوباره همه کارها را خودتان انجام دهید. اوه... بیایید شروع کنیم.

مزایای بار الکترونیکی معادل

اصولاً چرا معادل‌های بار الکترونیکی بر وسایل سنتی (مقاومت‌های قدرتمند، لامپ‌های رشته‌ای، بخاری‌های حرارتی و سایر دستگاه‌ها) اغلب توسط طراحان هنگام راه‌اندازی دستگاه‌های مختلف قدرت ترجیح داده می‌شوند؟

شهروندان پورتالی که در زمینه طراحی و تعمیر پاورها فعالیت می کنند بدون شک پاسخ این سوال را می دانند. من شخصاً دو عامل را می بینم که برای داشتن بار الکترونیکی در "آزمایشگاه" شما کافی است: ابعاد کوچک، توانایی کنترل قدرت بار در محدوده وسیع با وسایل ساده(به همان روشی که میزان صدا را تنظیم می کنیم یا ولتاژ خروجیمنبع تغذیه - یک مقاومت متغیر معمولی و نه سوئیچ های قدرتمند، یک موتور رئوستات و غیره).

علاوه بر این، "اقدامات" بار الکترونیکی را می توان به راحتی خودکار کرد، بنابراین آزمایش یک دستگاه قدرت با استفاده از بار الکترونیکی آسان تر و پیچیده تر می شود. البته در عین حال چشم و دست مهندس آزاد می شود و کار پربارتر می شود. اما لذت همه زنگ ها و سوت های ممکن در این مقاله نیست و شاید از نویسنده دیگری باشد. در ضمن، بیایید فقط در مورد یک نوع بار الکترونیکی دیگر صحبت کنیم - پالس.

در مورد مقاومت R16. هنگامی که یک جریان 10 آمپر از آن عبور می کند، توان تلف شده توسط مقاومت 5 وات خواهد بود (با مقاومت نشان داده شده در نمودار). در طراحی واقعی، از مقاومتی با مقاومت 0.1 اهم استفاده شده است (مقدار لازم یافت نشد) و توان تلف شده در بدنه آن در همان جریان 10 وات خواهد بود. در این حالت دمای مقاومت بسیار بیشتر از دمای کلیدهای EN است که (در هنگام استفاده از رادیاتور نشان داده شده در عکس) زیاد گرم نمی شوند. بنابراین، بهتر است سنسور دما را روی مقاومت R16 (یا در مجاورت آن) نصب کنید، نه روی رادیاتور با کلید EN.

چند عکس دیگر

از آنجایی که در حال حاضر روند کاهش هر چه بیشتر هزینه های تولید است، کالاهای بی کیفیت به سرعت به درب تعمیرگاه می رسد. هنگام خرید رایانه (مخصوصاً اولین)، بسیاری "زیباترین کیس ارزان" را با منبع تغذیه داخلی انتخاب می کنند - و بسیاری حتی نمی دانند که چنین دستگاهی وجود دارد. این یک "دستگاه پنهان" است که فروشندگان در آن صرفه جویی زیادی می کنند. اما خریدار تاوان مشکلات را پرداخت خواهد کرد.

نکته اصلی

امروز ما به موضوع تعمیر منابع تغذیه رایانه یا به عبارتی تشخیص اولیه آنها خواهیم پرداخت، اگر منبع تغذیه مشکل یا مشکوکی وجود دارد، توصیه می شود که عیب یابی را به طور جداگانه از رایانه انجام دهید. و این واحد به ما در این امر کمک خواهد کرد:

بلوک شامل بارهای روی خطوط +3.3، +5، +12، +5vSB (قدرت آماده به کار) است. برای شبیه سازی بار کامپیوتر و اندازه گیری ولتاژ خروجی مورد نیاز است. از آنجایی که منبع تغذیه بدون بار می تواند نتایج عادی را نشان دهد، اما در زیر بار مشکلات زیادی ممکن است ظاهر شود.

تئوری مقدماتی

ما با هر چیزی (هر چیزی که در مزرعه پیدا کنید) بارگیری می کنیم - مقاومت ها و لامپ های قدرتمند.

من 2 لامپ ماشین 12 ولت 55 وات / 50 وات داشتم - دو مارپیچ (پرتو بالا / کم). یک مارپیچ آسیب دیده است - ما از دومی استفاده خواهیم کرد. نیازی به خرید آنها نیست - از رانندگان همکار خود بپرسید.

البته، لامپ های رشته ای در هنگام سرد مقاومت بسیار کمی دارند - و در هنگام راه اندازی بار زیادی برای مدت کوتاهی ایجاد می کنند - و لامپ های ارزان قیمت چینی ممکن است نتوانند این را تحمل کنند - و شروع به کار نکنند. اما مزیت لامپ ها در دسترس بودن است. اگر بتوانم مقاومت های قدرتمندی تهیه کنم، آنها را به جای لامپ نصب می کنم.

مقاومت ها را می توان در دستگاه های قدیمی (تلویزیون لوله ای، رادیو) با مقاومت (1-15 اهم) جستجو کرد.

همچنین می توانید از مارپیچ نیکروم استفاده کنید. از یک مولتی متر برای انتخاب طول با مقاومت مورد نیاز استفاده کنید.

ما آن را با ظرفیت کامل بارگذاری نمی کنیم، در غیر این صورت در نهایت 450 وات در هوا به عنوان بخاری خواهیم داشت. اما 150 وات خوب خواهد بود. اگر تمرین نشان داد که بیشتر مورد نیاز است، آن را اضافه می کنیم. به هر حال، این میزان مصرف تقریبی یک کامپیوتر اداری است. و وات اضافی در امتداد خطوط +3.3 و +5 ولت - که کم استفاده شده اند - هر کدام تقریباً 5 آمپر محاسبه می شود. و برچسب به جرأت می گوید 30A - که 200 وات است که کامپیوتر نمی تواند از آن استفاده کند. و خط +12 اغلب کافی نیست.

برای باری که در انبار دارم:

3 عدد مقاومت 8.2 اهم 7.5 وات

3 عدد مقاومت 5.1 اهم 7.5 وات

مقاومت 8.2 اهم 5 وات

لامپ های 12 ولت: 55 وات، 55 وات، 45 وات، 21 وات

برای محاسبات از فرمول ها به شکل بسیار راحت استفاده می کنیم (من آن را روی دیوار آویزان می کنم - من آن را به همه توصیه می کنم)

پس بیایید بار را انتخاب کنیم:

خط +3.3 ولت- عمدتاً برای غذا استفاده می شود حافظه دسترسی تصادفی- تقریباً 5 وات در هر بار. ما در حدود 10 وات بارگذاری خواهیم کرد. مقاومت مقاومت مورد نیاز را محاسبه کنید

R=V 2 /P=3.3 2 /10=1.1 اهم ما اینها را نداریم، حداقل 5.1 اهم است. ما محاسبه می کنیم که چقدر P=V 2 /R=3.3 2 /5.1=2.1W مصرف می کند - کافی نیست، می توانید 3 را به صورت موازی قرار دهید - اما ما فقط 6 وات برای سه دریافت می کنیم - نه موفق ترین استفاده از چنین مقاومت های قدرتمندی ( با 25٪ - و مکان بسیار خواهد بود. من هنوز چیزی را نصب نمی کنم - به دنبال 1-2 اهم خواهم بود.

خط +5 ولت– این روزها کم استفاده شده است. من به آزمایشات نگاه کردم - او به طور متوسط ​​5A می خورد.

ما با 20 وات بارگذاری خواهیم کرد. R=V 2 /P=5 2 /20=1.25 اهم - همچنین مقاومت پایینی است، اما ما قبلاً 5 ولت داریم - و حتی مربع - بار بسیار بیشتری را روی همان مقاومت های 5 اهم دریافت می کنیم. P=V 2 /R=5 2 /5.1=4.9W – 3 بگذارید و خواهیم داشت 15 دبلیو. شما می توانید 2-3 را در روز 8 اضافه کنید (آنها 3 وات مصرف می کنند) یا می توانید آن را به همین ترتیب رها کنید.

خط +12 ولت- محبوب ترین. یک پردازنده، یک کارت گرافیک و چند ابزار کوچک (کولر، درایو، دی وی دی) وجود دارد.

ما تا 155 وات بارگیری خواهیم کرد. اما به طور جداگانه: 55 در هر کانکتور برق مادربردو 55 (+45 از طریق سوئیچ) به کانکتور قدرت پردازنده ما از لامپ ماشین استفاده خواهیم کرد.

خط +5 VSB- وعده های غذایی اضطراری

ما در ~ 5 وات بارگذاری خواهیم کرد. یک مقاومت 8.2 اهم 5 واتی وجود دارد، بیایید آن را امتحان کنیم.

محاسبه powerP=V 2 /R=5 2 /8.2= 3 دبلیوخب بسه

خط -12 ولت- در اینجا ما فن را وصل می کنیم.

چیپس

همچنین در قطع شبکه 220 ولت یک لامپ 220 ولت 60 وات کوچک به محفظه اضافه می کنیم. در طول تعمیرات، اغلب برای شناسایی اتصال کوتاه (پس از تعویض برخی از قطعات) استفاده می شود.

مونتاژ دستگاه

از قضا از کیس منبع تغذیه کامپیوتر (غیر کار) نیز استفاده خواهیم کرد.

سوکت های اتصال برق مادربرد و پردازنده را از مادربرد معیوب جدا می کنیم. کابل ها را به آنها لحیم می کنیم. توصیه می شود رنگ هایی را برای اتصال دهنده ها از منبع تغذیه انتخاب کنید.

ما در حال آماده سازی مقاومت ها، لامپ ها، نشانگرهای یخ، سوئیچ ها و یک کانکتور برای اندازه گیری هستیم.

ما همه چیز را مطابق نمودار وصل می کنیم ... به طور دقیق تر ، طبق طرح VIP :)

ما می پیچیم، مته می کنیم، لحیم می کنیم - و شما تمام می کنید:

همه چیز باید از نظر ظاهری مشخص باشد.

جایزه

در ابتدا من آن را برنامه ریزی نکردم، اما برای راحتی تصمیم گرفتم یک ولت متر اضافه کنم. این باعث می شود دستگاه مستقل تر شود - اگرچه در طول تعمیرات مولتی متر هنوز در جایی نزدیک است. من به موارد ارزان قیمت 2 سیم نگاه کردم (که با ولتاژ اندازه گیری شده تغذیه می شوند) - 3-30 ولت - فقط محدوده مناسب. به سادگی با اتصال به کانکتور اندازه گیری. اما من 4.5-30 ولت داشتم و تصمیم گرفتم یک 3 سیم 0-100 ولت نصب کنم - و از شارژ آن را تغذیه کنم. تلفن همراه(همچنین به پرونده اضافه شده است). بنابراین مستقل خواهد بود و ولتاژ را از صفر نشان می دهد.

از این ولت متر می توان برای اندازه گیری نیز استفاده کرد منابع خارجی(باتری یا چیز دیگری...) – با اتصال آن به کانکتور اندازه گیری (اگر مولتی متر جایی ناپدید شده باشد).

چند کلمه در مورد سوئیچ ها

S1 - روش اتصال را انتخاب کنید: از طریق لامپ 220 ولت (خاموش) یا مستقیم (روشن). در اولین شروع و بعد از هر لحیم کاری آن را از طریق لامپ بررسی می کنیم.

برق S2 – 220 ولت به منبع تغذیه تامین می شود. برق آماده به کار باید شروع به کار کند و LED +5VSB باید روشن شود.

S3 - PS-ON به زمین اتصال دارد، منبع تغذیه باید شروع شود.

S4 – اضافه شدن 50 وات به خط پردازنده. (50 در حال حاضر وجود دارد، 100 وات بار وجود خواهد داشت)

SW1 - از کلید برای انتخاب خط برق استفاده کنید و یک به یک بررسی کنید که آیا همه ولتاژها نرمال هستند یا خیر.

از آنجایی که اندازه گیری های ما توسط یک ولت متر داخلی نشان داده می شود، می توانید یک اسیلوسکوپ را برای تجزیه و تحلیل عمیق تر به کانکتورها وصل کنید.

راستی

چند ماه پیش حدود 25 عدد PSU (از یک شرکت تعمیر کامپیوتر که در حال بسته شدن بود) خریدم. نیمه کاره، 250-450 وات. من آنها را به عنوان خوکچه هندی برای مطالعه و تلاش برای تعمیر خریدم. بلوک بار فقط برای آنهاست.

همین. امیدوارم جالب و مفید بوده باشه رفتم پاورهامو تست کردم و برات آرزوی موفقیت کردم!

این دستگاه برای تست منابع تغذیه طراحی و استفاده می شود جریان مستقیمولتاژ تا 150 ولت. این دستگاه به شما امکان می دهد منابع تغذیه را با جریان حداکثر 20 آمپر با حداکثر اتلاف توان تا 600 وات بارگیری کنید.

شرح کلی طرح

شکل 1 - پایه نمودار الکتریکیبار الکترونیکی

نمودار نشان داده شده در شکل 1 به شما امکان می دهد تا بار منبع تغذیه تحت آزمایش را به آرامی تنظیم کنید. ترانزیستورهای اثر میدان قدرت T1-T6 که به صورت موازی متصل شده اند به عنوان مقاومت بار معادل استفاده می شوند. برای تنظیم دقیق و تثبیت جریان بار، مدار از یک تقویت کننده عملیاتی دقیق op-amp1 به عنوان مقایسه کننده استفاده می کند. ولتاژ مرجع از تقسیم کننده R16، R17، R21، R22 به ورودی غیر معکوس op-amp1 و ولتاژ مقایسه از مقاومت اندازه‌گیری جریان R1 به ورودی معکوس عرضه می‌شود. خطای تقویت شده از خروجی op-amp1 بر گیت های ترانزیستورهای اثر میدانی تأثیر می گذارد و در نتیجه جریان مشخص شده را تثبیت می کند. مقاومت های متغیر R17 و R22 در پنل جلویی دستگاه با مقیاس مدرج قرار دارند. R17 جریان بار را در محدوده 0 تا 20 آمپر و R22 را در محدوده 0 تا 570 میلی آمپر تنظیم می کند.

قسمت اندازه گیری مدار بر اساس ICL7107 ADC با نشانگرهای دیجیتال LED می باشد. ولتاژ مرجع برای تراشه 1 ولت است. برای تطبیق ولتاژ خروجی سنسور اندازه‌گیری جریان با ورودی ADC، یک تقویت‌کننده غیر معکوس با بهره قابل تنظیم 10-12، مونتاژ شده بر روی یک تقویت‌کننده عملیاتی دقیق OU2، استفاده می‌شود. مقاومت R1 مانند مدار تثبیت کننده به عنوان سنسور جریان استفاده می شود. صفحه نمایش جریان بار یا ولتاژ منبع تغذیه مورد آزمایش را نمایش می دهد. جابجایی بین حالت ها با دکمه S1 انجام می شود.

مدار پیشنهادی سه نوع حفاظت را اجرا می کند: حفاظت در برابر جریان اضافه، حفاظت حرارتی و حفاظت از قطبیت معکوس.

حداکثر حفاظت جریان توانایی تنظیم جریان قطع را فراهم می کند. مدار MTZ شامل یک مقایسه کننده در OU3 و یک کلید است که مدار بار را تغییر می دهد. ترانزیستور اثر میدان T7 با مقاومت کانال باز کم به عنوان کلید استفاده می شود. ولتاژ مرجع (معادل جریان قطع) از تقسیم کننده R24-R26 به ورودی معکوس op-amp3 تامین می شود. مقاومت متغیر R26 در پنل جلویی دستگاه با مقیاس مدرج قرار دارد. مقاومت تریمر R25 حداقل جریان عملیات حفاظتی را تنظیم می کند. سیگنال مقایسه از خروجی op-amp2 اندازه گیری به ورودی غیر معکوس op-amp3 می آید. اگر جریان بار از مقدار مشخص شده تجاوز کند، ولتاژی نزدیک به ولتاژ منبع تغذیه در خروجی op-amp3 ظاهر می شود، در نتیجه رله دینیستور MOC3023 روشن می شود، که به نوبه خود ترانزیستور T7 را روشن می کند و برق LED1 را تامین می کند، عملیات سیگنال دهی حفاظت فعلی. تنظیم مجدد پس از قطع کامل دستگاه از شبکه و روشن کردن مجدد آن انجام می شود.

حفاظت حرارتی بر روی مقایسه کننده OU4، سنسور دما RK1 و رله اجرایی RES55A انجام می شود. یک ترمیستور با TCR منفی به عنوان سنسور دما استفاده می شود. آستانه پاسخ با کوتاه کردن مقاومت R33 تنظیم می شود. مقاومت تریمر R38 مقدار هیسترزیس را تنظیم می کند. سنسور دما روی صفحه آلومینیومی نصب شده است که پایه نصب رادیاتورها است (شکل 2). اگر دمای رادیاتورها از مقدار مشخص شده بیشتر شود، رله RES55A با کنتاکت های خود ورودی غیر معکوس OU1 را به زمین می بندد، در نتیجه ترانزیستورهای T1-T6 خاموش می شوند و جریان بار به صفر می رسد، در حالی که LED2 سیگنال می دهد. فعال سازی حفاظت حرارتی پس از خنک شدن دستگاه، جریان بار مجدداً شروع می شود.

محافظت در برابر معکوس شدن قطبیت با استفاده از دیود دوگانه شاتکی D1 ساخته می شود.

مدار از یک ترانسفورماتور شبکه جداگانه TP1 تغذیه می شود. تقویت کننده های عملیاتی OU1، OU2 و تراشه ADC از یک منبع تغذیه دوقطبی مونتاژ شده با استفاده از تثبیت کننده های L7810، L7805 و یک اینورتر ICL7660 متصل می شوند.

برای خنک کردن اجباری رادیاتورها، از یک فن 220 ولت در حالت پیوسته استفاده می شود (در نمودار نشان داده نشده است) که از طریق یک کلید مشترک و فیوز مستقیماً به شبکه 220 ولت متصل می شود.

راه اندازی طرح

مدار به ترتیب زیر پیکربندی شده است.
یک میلی آمپرمتر مرجع به صورت سری با منبع تغذیه در حال آزمایش به ورودی بار الکترونیکی متصل می شود، به عنوان مثال یک مولتی متر در حالت اندازه گیری جریان با حداقل محدوده (mA) و یک ولت متر مرجع به صورت موازی متصل می شود. دستگیره های مقاومت های متغیر R17، R22 به سمت چپ منتهی شده که مطابق با جریان بار صفر است، پیچ خورده است. دستگاه در حال دریافت برق است. سپس، مقاومت تنظیم R12 ولتاژ بایاس op-amp1 را طوری تنظیم می کند که قرائت های میلی آمپرمتر مرجع صفر شود.

مرحله بعدی پیکربندی قسمت اندازه گیری دستگاه (نشان) است. دکمه S1 به موقعیت اندازه گیری فعلی منتقل می شود و نقطه روی صفحه نمایش باید به موقعیت صدم حرکت کند. با استفاده از مقاومت برش R18، لازم است اطمینان حاصل شود که تمام بخش های نشانگر، به جز سمت چپ (باید غیرفعال) باشد، صفرها را نمایش می دهند. پس از این، میلی‌آمتر مرجع به حالت حداکثر محدوده اندازه‌گیری (A) تغییر می‌کند. در مرحله بعد، رگولاتورهای روی پانل جلوی دستگاه، جریان بار را تنظیم می کنند و با استفاده از مقاومت پیرایش R15، خوانش های مشابه آمپرمتر مرجع را به دست می آوریم. پس از کالیبره کردن کانال اندازه گیری جریان، دکمه S1 به موقعیت نشانگر ولتاژ تغییر می کند، نقطه روی نمایشگر باید به موقعیت دهم منتقل شود. در مرحله بعد، با استفاده از مقاومت پیرایش R28، خوانش های مشابه ولت متر مرجع را بدست می آوریم.

اگر همه رتبه‌بندی‌ها برآورده شوند، نیازی به تنظیم MTZ نیست.

حفاظت حرارتی به صورت تجربی تنظیم می شود. همچنین، گرمایش یک ترانزیستور فردی ممکن است یکسان نباشد. با نزدیک شدن دمای داغترین ترانزیستور به حداکثر مقدار ثبت شده، آستانه پاسخ با کوتاه کردن مقاومت R33 تنظیم می شود.

پایه عنصر

ترانزیستورهای کانال N ماسفت با ولتاژ منبع تخلیه حداقل 150 ولت، توان اتلاف حداقل 150 وات و جریان تخلیه حداقل 5 آمپر می توانند به عنوان ترانزیستورهای قدرت T1-T6 (IRFP450) استفاده شوند. ترانزیستور اثر میدانی T7 (IRFP90N20D) در حالت سوئیچ کار می کند و بر اساس حداقل مقدار مقاومت کانال در حالت باز انتخاب می شود، در حالی که ولتاژ منبع تخلیه باید حداقل 150 ولت و جریان پیوسته ترانزیستور حداقل 20 آمپر باشد. به عنوان دقت تقویت کننده های عملیاتی Op-amp 1.2 (OP177G) هر تقویت کننده عملیاتی مشابه با منبع تغذیه دوقطبی 15 ولت و قابلیت تنظیم ولتاژ بایاس. یک ریز مدار نسبتاً رایج LM358 به عنوان تقویت کننده عملیاتی 3.4 آپمپ استفاده می شود.

خازن های C2، C3، C8، C9 الکترولیتی هستند، C2 برای ولتاژ حداقل 200 ولت و ظرفیت 4.7 µF انتخاب شده است. خازن های C1، C4-C7 سرامیکی یا فیلم هستند. خازن های C10-C17 و همچنین مقاومت های R30, R34, R35, R39-R41 روی سطح نصب شده و روی یک برد نشانگر جداگانه قرار می گیرند.

مقاومت های تریمر R12، R15، R18، R25، R28، R33، R38 چند چرخشی از BOURNS، نوع 3296 هستند. مقاومت های متغیر R17، R22 و R26 یک چرخش خانگی، نوع SP2-2، SP4-1 هستند. یک شنت لحیم شده از یک مولتی متر غیرکار با مقاومت 0.01 اهم و با جریان 20 آمپر به عنوان مقاومت اندازه گیری جریان R1 استفاده شد. مقاومت های ثابت R2-R11، R13، R14، R16، R19-R21، R23، R24، R27، R29، R31، R32، R36، R37 نوع MLT-0.25، R42 - MLT-0.125.

تراشه مبدل آنالوگ به دیجیتال ICL7107 وارداتی را می توان با یک آنالوگ داخلی KR572PV2 جایگزین کرد. بجای نشانگرهای LED BS-A51DRD را می توان با هر نشانگر هفت قطعه ای تک یا دوگانه با یک آند مشترک بدون کنترل دینامیکی استفاده کرد.

مدار حفاظت حرارتی از یک رله نی کم جریان خانگی RES55A(0102) با یک کنتاکت تعویض استفاده می کند. رله با در نظر گرفتن ولتاژ عملیاتی 5 ولت و مقاومت سیم پیچ 390 اهم انتخاب می شود.

برای تغذیه مدار می توان از ترانسفورماتور کوچک 220 ولت با توان 5-10 وات و ولتاژ سیم پیچ ثانویه 12 ولت استفاده کرد. تقریباً هر پل دیودی با جریان بار حداقل 0.1 آمپر و ولتاژ حداقل 24 ولت می تواند به عنوان پل دیودی یکسو کننده D2 استفاده شود. تراشه تثبیت کننده جریان L7805 روی یک رادیاتور کوچک نصب شده است، اتلاف توان تقریبی تراشه 0.7 وات است.

ویژگی های طراحی

پایه بدنه (شکل 2) از ورق آلومینیومی به ضخامت 3 میلی متر و زاویه 25 میلی متر ساخته شده است. 6 رادیاتور آلومینیومی که قبلا برای خنک کردن تریستور استفاده می شد به پایه پیچ می شود. برای بهبود هدایت حرارتی از خمیر حرارتی Alsil-3 استفاده می شود.

شکل 2 - پایه.

سطح کل رادیاتور مونتاژ شده به این روش (شکل 3) حدود 4000 سانتی متر مربع است. تخمین تقریبی اتلاف توان با نرخ 10 سانتی متر مربع در هر 1 وات گرفته شده است. با در نظر گرفتن استفاده از خنک کننده اجباری با استفاده از یک فن 120 میلی متری با ظرفیت 1.7 متر مکعب در ساعت، دستگاه قادر است به طور مداوم تا 600 وات را دفع کند.

شکل 3 - مجموعه رادیاتور.

ترانزیستورهای قدرت T1-T6 و دو دیود شاتکی D1 که پایه آنها یک کاتد مشترک است، بدون واشر عایق با استفاده از خمیر حرارتی مستقیماً به رادیاتورها متصل می شوند. ترانزیستور محافظ جریان T7 از طریق یک بستر دی الکتریک رسانای حرارتی به هیت سینک متصل می شود (شکل 4).

شکل 4 - اتصال ترانزیستورها به رادیاتور.

نصب پاور مدار با سیم مقاوم در برابر حرارت RKGM انجام می شود، سوئیچینگ قسمت های جریان کم و سیگنال با سیم معمولی در عایق پی وی سی با استفاده از قیطان مقاوم در برابر حرارت و لوله های قابل جمع شدن حرارتی انجام می شود. بردهای مدار چاپی به روش LUT روی مدار چاپی فویل با ضخامت 1.5 میلی متر تولید می شوند. چیدمان داخل دستگاه در شکل های 5-8 نشان داده شده است.

شکل 5 - طرح کلی.

شکل 6 - صفحه اصلی تخته مدار چاپی، ترانسفورماتور را از سمت معکوس ببندید.

شکل 7 - نمای مونتاژ بدون پوشش.

شکل 8 - نمای بالای مجموعه بدون پوشش.

پایه پنل جلویی از ورق الکتریکی getinax به ضخامت 6 میلی متر، آسیاب شده برای نصب مقاومت های متغیر و شیشه نشانگر رنگی ساخته شده است (شکل 9).

شکل 9 - پایه پانل جلو.

ظاهر تزئینی (شکل 10) با استفاده از یک گوشه آلومینیومی، یک توری تهویه از جنس استنلس استیل، پلکسی گلاس، پشتی کاغذی با کتیبه ها و مقیاس های درجه بندی شده در برنامه FrontDesigner3.0 ساخته شده است. بدنه دستگاه از ورق فولادی ضد زنگ به ضخامت میلی متر ساخته شده است.

شکل 10 - ظاهردستگاه تمام شده

شکل 11 - نمودار اتصال.

آرشیو مقاله

اگر در مورد طراحی بار الکترونیکی سوالی دارید، در انجمن بپرسید، سعی می کنم کمک کنم و پاسخ دهم.