Ovaj jednostavan sklop elektroničko opterećenje može se koristiti za ispitivanje raznih vrsta napajanja. Sustav se ponaša kao otporno opterećenje koje se može regulirati.

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

Podesivi elektronički krug opterećenja

Strujni krug je toliko jednostavan da ga gotovo svatko može sastaviti i mislim da će biti neizostavan u radionici svakog radioamatera.

Operacijsko pojačalo LM358 osigurava da pad napona na R5 bude jednak vrijednosti napona podešenoj potenciometrima 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 opteretiti naše napajanje.

Izbor tranzistora

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

U našem slučaju, tranzistor IRF3205 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 pri naponu do 10V.

Kako bismo poboljšali ove parametre, u ovom slučaju koristimo dva tranzistora, što će nam omogućiti disipaciju od 400 W. Osim toga, trebat će nam snažan radijator s forsiranim hlađenjem ako stvarno mislimo izgurati maksimum.

I. NEČAJEV, Moskva

Prilikom postavljanja i testiranja izvora napajanja velike struje javlja se potreba za snažnim ekvivalentom opterećenja, čiji se otpor može mijenjati u širokom rasponu. Korištenje snažnih promjenjivih otpornika u ove svrhe nije uvijek moguće zbog poteškoća u njihovoj kupnji, a korištenje skupa konstantnih otpornika je nezgodno, jer nije moguće glatko regulirati otpor opterećenja.

Izlaz iz ove situacije može biti korištenje univerzalnog ekvivalentnog opterećenja prikupljenog na snažni tranzistori. Načelo rada ovog uređaja temelji se na činjenici da promjenom upravljačkog napona na vratima (bazi) tranzistora možete promijeniti struju odvoda (kolektora) i postaviti njegovu potrebnu vrijednost. Ako koristite snažne tranzistore s efektom polja, snaga takvog ekvivalenta opterećenja može doseći nekoliko stotina vata.

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

Dijagram uređaja prikazan je na sl. 1.

Uređaj sadrži djelitelj ulaznog napona R1-R3 i dva naponski upravljana izvora struje (VTUN). Prvi ITUN je sastavljen 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.

Na ulaz svakog ITUN-a dovodi se napon UR3 s 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. Budući da 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 navedene u dijagramu, možete promijeniti otpornik R1 od približno 1 do 11 Ohma.

Kao upravljački elementi koriste se snažni sklopni tranzistori s efektom polja IRF3205, na kojima se rasipa gotovo sva snaga. Tranzistor ove serije ima minimalni otpor kanala od 0,008 Ohma, dopuštenu struju odvoda od 110 A, rasipanje snage do 200 W, napon izvora odvoda od 55 V. Ovi parametri odgovaraju temperaturi kućišta od 25 ° C. Kada se kućište zagrije na 100 °C maksimalna snaga se prepolovi. Maksimalna temperatura kućišta je 175 °C. Kako bi se povećala maksimalna snaga, oba ITUN-a su spojena paralelno.

Većina dijelova postavljena je na tiskanu pločicu izrađenu od jednostrano foliranog stakloplastike (slika 2).

Fotografija ploče s dijelovima prikazana je na sl. 3.

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

Tranzistori su instalirani na zajedničkom hladnjaku uz obaveznu upotrebu paste koja provodi toplinu. Treba imati na umu da je električki spojen na odvode tranzistora s efektom polja.

Za puhanje hladnjaka, ventilator (M1) iz računalna jedinica prehrana. Za napajanje op-amp DA1 i ventilatora M1 potreban je zasebni stabilizirani izvor s naponom od 12 V. Ako, uz ukupnu disipaciju snage od 150 ... 200 W, temperatura kućišta tranzistora prelazi 80 ... 90 °C, tada je potrebno ugraditi još jedan ventilator ili koristiti učinkovitiji hladnjak.

Koristeći izraz za ekvivalentni ulazni otpor, možete odabrati vrijednosti elemenata kako biste dobili potrebni interval njegove promjene. Da biste pojednostavili uređaj, možete koristiti samo jedan ITUN, ali u tom će slučaju maksimalna disipacija snage biti prepolovljena. Pri ispitivanju 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.

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

Svi inženjeri elektronike koji se bave projektiranjem napojnih uređaja prije ili kasnije susreću se s problemom nepostojanja ekvivalenta opterećenja ili funkcionalnih ograničenja postojećih opterećenja, kao i njihovih dimenzija. Srećom, izgled na rusko tržište jeftini i snažni tranzistori s efektom polja donekle su ispravili situaciju.

Počeli su se pojavljivati ​​amaterski dizajni elektroničkih opterećenja temeljenih na tranzistorima s efektom polja, prikladniji za upotrebu kao elektronički otpornik od njihovih bipolarnih analoga: bolja temperaturna stabilnost, gotovo nula otpora kanala u otvorenom stanju, niske upravljačke struje - glavne prednosti koje određuju prednost za njihovu upotrebu kao regulacijske komponente u snažnim uređajima. Štoviše, pojavila se široka lepeza ponuda od proizvođača uređaja, čiji su cjenici prepuni najrazličitijih modela elektroničkih opterećenja. No, budući da proizvođači fokusiraju svoje vrlo složene i višenamjenske proizvode pod nazivom "elektronička opterećenja" uglavnom na proizvodnju, cijene ovih proizvoda su toliko visoke da samo vrlo bogata osoba može priuštiti kupnju. Istina, nije sasvim jasno zašto imućna osoba treba elektroničko opterećenje.

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

Prednosti elektroničkog ekvivalenta opterećenja

Zašto su, u načelu, elektronički ekvivalenti opterećenja poželjniji od tradicionalnih sredstava (snažni otpornici, žarulje sa žarnom niti, toplinski grijači i drugi uređaji) koje dizajneri često koriste pri postavljanju raznih energetskih uređaja?

Građani portala koji se bave projektiranjem i popravkom napajanja nedvojbeno znaju odgovor na ovo pitanje. Osobno vidim dva čimbenika koja su dovoljna da imate elektroničko opterećenje u svom "laboratoriju": male dimenzije, mogućnost kontrole snage opterećenja u širokim granicama jednostavnim sredstvima(na isti način na koji podešavamo glasnoću zvuka ili izlazni napon napajanje - obični promjenjivi otpornik i nesnažni kontakti prekidača, reostatski motor itd.).

Osim toga, "radnje" elektroničkog opterećenja mogu se lako automatizirati, čineći tako lakšim i sofisticiranijim testiranje uređaja za napajanje korištenjem elektroničkog opterećenja. Istovremeno su, naravno, inženjerove oči i ruke oslobođeni, a rad postaje produktivniji. Ali užici svih mogućih zvona i zviždaljki i savršenstva nisu u ovom članku, a možda i od drugog autora. U međuvremenu, razgovarajmo o samo još jednoj vrsti elektroničkog opterećenja - pulsirajućem.

Što se tiče otpornika R16. Kada kroz njega prođe struja od 10 A, snaga koju gubi otpornik bit će 5 W (s otporom naznačenim na dijagramu). U stvarnom dizajnu koristi se otpornik s otporom od 0,1 Ohma (potrebna vrijednost nije pronađena), a snaga raspršena u njegovom tijelu pri istoj struji bit će 10 W. U ovom slučaju, temperatura otpornika je mnogo viša od temperature EN ključeva, koji se (pri upotrebi radijatora prikazanog na fotografiji) ne zagrijavaju mnogo. Stoga je bolje ugraditi senzor temperature na otpornik R16 (ili u neposrednoj blizini), a ne na radijator s EN ključevima.

Još nekoliko fotografija

Budući da je sada trend smanjiti troškove proizvodnje što je više moguće, roba niske kvalitete brzo stiže na vrata servisera. Kada kupuju računalo (osobito prvo), mnogi biraju "najljepše od jeftinih" kućište s ugrađenim napajanjem - a mnogi niti ne znaju da takav uređaj postoji. Ovo je "skriveni uređaj" na kojem prodavači mnogo štede. Ali kupac će platiti za probleme.

Glavna stvar

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

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

Pripremna teorija

Napunit ćemo bilo čime (što god nađete na farmi) - snažnim otpornicima i lampama.

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

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

Otpornici se mogu potražiti u starim uređajima (cijevni televizori, radio) s otporom (1-15 Ohma).

Također možete koristiti nichrome spiralu. Pomoću multimetra odaberite duljinu s potrebnim otporom.

Nećemo ga opteretiti punim kapacitetom, inače ćemo imati 450W u zraku kao grijač. Ali 150 vata će biti u redu. Ako praksa pokaže da je potrebno više, mi ćemo to dodati. Inače, to je okvirna potrošnja uredskog računala. A dodatni vati se izračunavaju duž vodova +3,3 i +5 volta - koji se malo koriste - otprilike 5 ampera svaki. A naljepnica hrabro kaže 30A, što je 200 W koje PC ne može koristiti. A linija +12 često nije dovoljna.

Za teret koji imam na zalihi:

3kom otpornika 8.2ohm 7.5w

3kom otpornika 5.1ohm 7.5w

Otpornik 8.2ohm 5w

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

Za izračune ćemo koristiti formule u vrlo praktičnom obliku (imam je na zidu - preporučujem je svima)

Pa odaberimo opterećenje:

Crta +3,3 V– koristi se uglavnom za ishranu RAM memorija– približno 5 vata po baru. Učitat ćemo na ~10 vata. Izračunajte potrebni otpor otpornika

R=V 2 /P=3.3 2 /10=1.1 Ohm mi nemamo ove, minimum je 5.1 ohm. Izračunavamo koliko će potrošiti P=V 2 /R=3,3 2 /5,1=2,1W - nije dovoljno, možete staviti 3 paralelno - ali dobivamo samo 6W za tri - nije najuspješnija upotreba tako snažnih otpornika ( za 25%) - i mjesto će uzeti puno. Još ništa ne instaliram - potražit ću 1-2 Ohma.

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

Učitat ćemo na ~20 vata. R=V 2 /P=5 2 /20=1,25 Ohm - također mali otpor, ALI već imamo 5 volti - pa čak i na kvadrat - dobivamo mnogo veće opterećenje na istim otpornicima od 5 ohma. P=V 2 /R=5 2 /5.1=4.9W – stavite 3 i imat ćemo 15 W. Možete dodati 2-3 na 8. (trošiće 3W), ili možete ostaviti tako.

Crta +12V- Najpopularniji. Tu je procesor, video kartica i neke sitnice (hladnjaci, pogoni, DVD).

Opteretit ćemo na čak 155 vata. Ali odvojeno: 55 po priključku napajanja matična ploča, a 55 (+45 preko prekidača) na konektor za napajanje procesora Koristit ćemo auto lampe.

Crta +5 VSB- hitni obroci.

Učitat ćemo na ~5 vata. Postoji otpornik od 8,2 ohma od 5 W, pokušajmo.

Izračunajte snaguP=V 2 /R=5 2 /8.2= 3 W Pa sad je dosta.

Crta -12V- Spojimo ventilator ovdje.

Čips

Dodat ćemo i malu lampu 220V 60W u kućište u prekidu mreže 220V. Tijekom popravaka često se koristi za prepoznavanje kratkih spojeva (nakon zamjene nekih dijelova).

Sastavljanje uređaja

Ironično, također ćemo koristiti kućište iz napajanja računala (ne radi).

Odlemimo utičnice za konektor napajanja matične ploče i procesora s neispravne matične ploče. Na njih lemimo kabele. Preporučljivo je odabrati boje kao i za konektore iz napajanja.

Za mjerenja pripremamo otpornike, lampe, led indikatore, sklopke i konektor.

Spajamo sve po shemi...točnije po VIP shemi :)

Uvijamo, bušimo, lemimo - i gotovi ste:

Po izgledu bi sve trebalo biti jasno.

Bonus

U početku to nisam planirao, ali sam zbog praktičnosti odlučio dodati voltmetar. To će učiniti uređaj autonomnijim - iako je tijekom popravaka multimetar još uvijek negdje u blizini. Gledao sam jeftine 2-žične (koji se napajaju izmjerenim naponom) - 3-30 V - taman raspon. Jednostavnim spajanjem na mjerni konektor. Ali imao sam 4,5-30 V i odlučio sam instalirati 3-žilni 0-100 V - i napajati ga iz punjenja mobitel(također dodan u slučaj). Dakle, bit će neovisan i pokazivati ​​napone od nule.

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

Nekoliko riječi o prekidačima.

S1 – odaberite način povezivanja: preko 220V lampe (Isključeno) ili izravno (Uključeno). Pri prvom pokretanju i nakon svakog lemljenja provjeravamo kroz lampu.

S2 – 220V napajanje se dovodi do napajanja. Standby napajanje bi trebalo početi raditi i LED +5VSB bi trebao svijetliti.

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

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

SW1 – Pomoću prekidača odaberite strujni vod i provjerite jedan po jedan jesu li svi naponi normalni.

Budući da naša mjerenja prikazuje ugrađeni voltmetar, možete spojiti osciloskop na konektore za dublju analizu.

Usput

Prije nekoliko mjeseci kupio sam oko 25 PSU-ova (od tvrtke za popravak računala koja se zatvarala). Pola radi, 250-450 watta. Kupio sam ih kao pokusne kuniće za proučavanje i pokušaj popravka. Blok tereta je samo za njih.

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

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

Opći opis sheme

Slika 1 - Osnovno električni dijagram elektroničko opterećenje.

Dijagram prikazan na slici 1 omogućuje glatku regulaciju opterećenja napajanja koje se testira. Tranzistori s efektom polja snage T1-T6 paralelno spojeni koriste se kao ekvivalentni otpor opterećenja. Za točno postavljanje i stabilizaciju struje opterećenja, sklop koristi precizno operacijsko pojačalo op-amp1 kao komparator. Referentni napon iz razdjelnika R16, R17, R21, R22 dovodi se na neinvertirajući ulaz op-amp1, a usporedni napon s otpornika za mjerenje struje R1 dovodi se na invertirajući ulaz. Pojačana pogreška na izlazu op-amp1 utječe na vrata tranzistora s efektom polja, čime se stabilizira navedena struja. Promjenjivi otpornici R17 i R22 nalaze se na prednjoj ploči uređaja s graduiranom ljestvicom. R17 postavlja struju opterećenja u rasponu od 0 do 20A, R22 u rasponu od 0 do 570 mA.

Mjerni dio sklopa temelji se na ICL7107 ADC s LED digitalnim indikatorima. Referentni napon za čip je 1V. Za usklađivanje izlaznog napona senzora za mjerenje struje s ulazom ADC-a, koristi se neinvertirajuće pojačalo s podesivim pojačanjem od 10-12, sastavljeno na preciznom operacijskom pojačalu OU2. Otpornik R1 koristi se kao strujni senzor, kao u stabilizacijskom krugu. Ploča zaslona prikazuje ili struju opterećenja ili napon izvora napajanja koji se ispituje. Prebacivanje između načina rada događa se tipkom S1.

Predloženi sklop implementira tri vrste zaštite: prekostrujnu zaštitu, toplinsku zaštitu i zaštitu od obrnutog polariteta.

Maksimalna strujna zaštita pruža mogućnost postavljanja struje prekida. Krug MTZ sastoji se od komparatora na OU3 i prekidača koji prebacuje krug opterećenja. Kao ključ se koristi tranzistor s efektom polja T7 s niskim otporom otvorenog kanala. Referentni napon (ekvivalent struji prekida) dovodi se iz razdjelnika R24-R26 na invertirajući ulaz op-amp3. Promjenjivi otpornik R26 nalazi se na prednjoj ploči uređaja s graduiranom ljestvicom. Trimer otpornik R25 postavlja minimalnu radnu struju zaštite. Usporedni signal dolazi s izlaza mjernog op-amp2 na neinvertirajući ulaz op-amp3. Ako struja opterećenja premaši navedenu vrijednost, na izlazu op-amp3 pojavljuje se napon blizak naponu napajanja, čime se uključuje dinistorski relej MOC3023, koji zauzvrat uključuje tranzistor T7 i napaja LED1, signalizirajući rad strujna zaštita. Resetiranje se događa nakon potpunog odspajanja uređaja s mreže i ponovnog uključivanja.

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

Zaštita od preokreta polariteta izvedena je pomoću dvostruke Schottky diode D1.

Krug se napaja iz zasebnog mrežnog transformatora TP1. Operacijska 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 naznačeno na dijagramu), koji je preko zajedničkog prekidača i osigurača spojen izravno na mrežu od 220V.

Postavljanje sheme

Krug je konfiguriran sljedećim redoslijedom.
Referentni miliampermetar spojen je na ulaz elektroničkog opterećenja u seriju s napajanjem koje se ispituje, na primjer multimetar u načinu mjerenja struje s minimalnim rasponom (mA), a referentni voltmetar spojen je paralelno. Ručke promjenjivih otpornika R17, R22 su uvrnute u krajnji lijevi položaj koji odgovara nultoj struji opterećenja. Uređaj prima napajanje. Zatim, otpornik za ugađanje R12 postavlja prednapon op-amp1 tako da očitanja referentnog miliampermetra postanu nula.

Sljedeći korak je konfiguracija mjernog dijela uređaja (indikacija). Tipka S1 pomaknuta je na trenutnu poziciju mjerenja, a točka na ploči zaslona trebala bi se pomaknuti na poziciju stotinki. Pomoću otpornika za podrezivanje R18 potrebno je osigurati da svi segmenti indikatora, osim krajnjeg lijevog (trebao bi biti neaktivan), prikazuju nule. Nakon toga, referentni miliampermetar prelazi u način rada maksimalnog raspona mjerenja (A). Zatim regulatori na prednjoj ploči uređaja postavljaju struju opterećenja, a pomoću otpornika za podešavanje R15 postižemo ista očitanja kao referentni ampermetar. Nakon kalibracije trenutnog mjernog kanala, tipka S1 prelazi u položaj indikacije napona, točka na zaslonu bi se trebala pomaknuti na poziciju desetinki. Zatim, koristeći otpornik za podešavanje R28, postižemo ista očitanja kao referentni voltmetar.

Postavljanje MTZ-a nije potrebno ako su zadovoljene sve ocjene.

Toplinska zaštita se podešava eksperimentalno, radna temperatura tranzistora snage ne smije prelaziti regulirani raspon. Također, grijanje pojedinog tranzistora ne mora biti isto. Prag odziva se podešava podešavanjem otpornika R33 kako se temperatura najtoplijeg tranzistora približava maksimalnoj dokumentiranoj vrijednosti.

Baza elemenata

Kao tranzistori snage T1-T6 (IRFP450) mogu se koristiti MOSFET N-kanalni tranzistori s drain-source naponom od najmanje 150V, snagom disipacije od najmanje 150W i strujom odvoda od najmanje 5A. Tranzistor s efektom polja T7 (IRFP90N20D) radi u načinu rada prekidača i odabire se na temelju minimalne vrijednosti otpora kanala u otvorenom stanju, dok napon odvod-izvor mora biti najmanje 150 V, a trajna struja tranzistora mora biti najmanje 20 A. Kao preciznost operacijska pojačala Op-amp 1.2 (OP177G) sva slična operacijska pojačala s bipolarno napajanje 15V i mogućnost podešavanja prednapona. Prilično uobičajeni mikro krug LM358 koristi se kao operacijska pojačala op-amp 3.4.

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

Trimer otpornici R12, R15, R18, R25, R28, R33, R38 su višestruki od BOURNS, tip 3296. Varijabilni otpornici R17, R22 i R26 su domaći jednostruki, tip SP2-2, SP4-1. Kao otpornik za mjerenje struje R1 korišten je šant zalemljen iz neradnog multimetra s otporom od 0,01 Ohm i naznačenom za struju od 20 A. Nepromjenjivi otpornici R2-R11, R13, R14, R16, R19-R21, R23, R24, R27, R29, R31, R32, R36, R37 tipa MLT-0,25, R42 - MLT-0,125.

Uvezeni čip analogno-digitalnog pretvarača ICL7107 može se zamijeniti domaćim analognim KR572PV2. Umjesto LED indikatori BS-A51DRD može se koristiti s bilo kojim jednostrukim ili dvostrukim sedmosegmentnim indikatorom sa zajedničkom anodom bez dinamičke kontrole.

Krug toplinske zaštite koristi domaći relej niske struje RES55A(0102) s jednim preklopnim kontaktom. Relej je odabran uzimajući u obzir radni napon od 5V i otpor zavojnice od 390 Ohma.

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

Značajke dizajna

Baza kućišta (slika 2) izrađena je od aluminijskog lima debljine 3 mm i kutnika 25 mm. 6 aluminijskih radijatora, koji su prethodno korišteni za hlađenje tiristora, pričvršćeni su na bazu. Za poboljšanje toplinske vodljivosti koristi se termalna pasta Alsil-3.

Slika 2 - Baza.

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

Slika 3 - Montaža radijatora.

Tranzistori snage T1-T6 i dvojna Schottky dioda D1, čija je baza zajednička katoda, pričvršćeni su izravno na radijatore bez izolacijske brtve pomoću termalne paste. Strujni zaštitni tranzistor T7 pričvršćen je na hladnjak preko toplinski vodljive dielektrične podloge (slika 4).

Slika 4 - Pričvršćivanje tranzistora na radijator.

Instalacija energetskog dijela strujnog kruga izvedena je žicom otpornom na toplinu RKGM, preklapanje slabostrujnih i signalnih dijelova izvedeno je običnom žicom u PVC izolaciji pomoću opleta otpornog na toplinu i termoskupljajuće cijevi. Tiskane pločice se izrađuju LUT metodom na foliji PCB debljine 1,5 mm. Raspored unutar uređaja prikazan je na slikama 5-8.

Slika 5 - Opći izgled.

Slika 6 - Dom isprintana matična ploča, pričvršćivanje transformatora sa stražnje strane.

Slika 7 - Pogled na sklop bez kućišta.

Slika 8 - Pogled odozgo na sklop bez kućišta.

Baza prednje ploče je izrađena od elektro lima getinax debljine 6 mm, glodanog za montažu promjenjivih otpornika i zatamnjenog indikatorskog stakla (slika 9).

Slika 9 - Baza prednje ploče.

Dekorativni izgled (slika 10) izveden je pomoću aluminijskog ugla, ventilacijske rešetke od nehrđajućeg čelika, pleksiglasa, papirnate podloge s natpisima i graduiranih ljestvica sastavljenih u programu FrontDesigner3.0. Kućište uređaja izrađeno je od milimetarskog nehrđajućeg čelika.

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 vam pomoći i odgovoriti.