นี้ วงจรง่ายๆ โหลดอิเล็กทรอนิกส์ สามารถใช้ทดสอบแหล่งจ่ายไฟได้หลายประเภท ระบบทำงานเป็นโหลดตัวต้านทานที่สามารถควบคุมได้

เมื่อใช้โพเทนชิออมิเตอร์ เราสามารถแก้ไขโหลดใดๆ ได้ตั้งแต่ 10mA ถึง 20A และค่านี้จะถูกคงไว้โดยไม่คำนึงถึงแรงดันไฟฟ้าตก ค่าปัจจุบันจะแสดงอย่างต่อเนื่องบนแอมมิเตอร์ในตัว ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องใช้มัลติมิเตอร์ของบริษัทอื่นเพื่อจุดประสงค์นี้

วงจรโหลดอิเล็กทรอนิกส์แบบปรับได้

วงจรนี้เรียบง่ายมากจนเกือบทุกคนสามารถประกอบได้ และฉันคิดว่าวงจรนี้จะขาดไม่ได้ในเวิร์คช็อปของนักวิทยุสมัครเล่นทุกคน

แอมพลิฟายเออร์สำหรับการดำเนินงาน LM358 ทำให้แน่ใจว่าแรงดันไฟฟ้าตกคร่อม R5 เท่ากับค่าแรงดันไฟฟ้าที่ตั้งไว้โดยใช้โพเทนชิโอมิเตอร์ R1 และ R2 R2 ใช้สำหรับการปรับหยาบ และ R1 สำหรับการปรับแบบละเอียด

ต้องเลือกตัวต้านทาน R5 และทรานซิสเตอร์ VT3 (หากจำเป็น VT4) ให้สอดคล้องกับกำลังสูงสุดที่เราต้องการโหลดแหล่งจ่ายไฟของเรา

การเลือกทรานซิสเตอร์

ตามหลักการแล้ว ทรานซิสเตอร์ MOSFET แบบ N-channel ใดๆ ก็ตามจะทำได้ แรงดันไฟฟ้าในการทำงานของโหลดอิเล็กทรอนิกส์ของเราจะขึ้นอยู่กับลักษณะของโหลด พารามิเตอร์ที่เราสนใจคือขนาดใหญ่ I k (กระแสสะสม) และ P tot (การกระจายพลังงาน) กระแสคอลเลกเตอร์คือกระแสสูงสุดที่ทรานซิสเตอร์สามารถจ่ายผ่านตัวมันเองได้ และการกระจายพลังงานคือกำลังที่ทรานซิสเตอร์สามารถกระจายไปในรูปของความร้อน

ในกรณีของเรา ในทางทฤษฎีแล้วทรานซิสเตอร์ IRF3205 สามารถทนกระแสได้สูงถึง 110A แต่การกระจายพลังงานสูงสุดคือประมาณ 200 W เนื่องจากง่ายต่อการคำนวณ เราสามารถตั้งค่ากระแสสูงสุดที่ 20A ที่แรงดันไฟฟ้าสูงถึง 10V

เพื่อปรับปรุงพารามิเตอร์เหล่านี้ ในกรณีนี้ เราใช้ทรานซิสเตอร์สองตัว ซึ่งจะช่วยให้เรากระจายพลังงานได้ 400 วัตต์ นอกจากนี้เรายังต้องการหม้อน้ำที่ทรงพลังพร้อมระบบระบายความร้อนแบบบังคับหากเราต้องการจะผลักดันให้ถึงขีดสุดจริงๆ

I. NECHAYEV, มอสโก

เมื่อตั้งค่าและทดสอบแหล่งจ่ายไฟกระแสสูง จำเป็นต้องมีโหลดที่ทรงพลังเทียบเท่ากัน ความต้านทานสามารถเปลี่ยนแปลงได้ในช่วงกว้าง การใช้ตัวต้านทานแบบแปรผันที่ทรงพลังเพื่อวัตถุประสงค์เหล่านี้ไม่สามารถทำได้เสมอไปเนื่องจากความยากลำบากในการซื้อและการใช้ชุดตัวต้านทานแบบคงที่นั้นไม่สะดวกเนื่องจากไม่สามารถควบคุมความต้านทานโหลดได้อย่างราบรื่น

ทางออกจากสถานการณ์นี้อาจเป็นการใช้โหลดเทียบเท่าสากลที่รวบรวมไว้ ทรานซิสเตอร์อันทรงพลัง. หลักการทำงานของอุปกรณ์นี้ขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าโดยการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าควบคุมที่เกต (ฐาน) ของทรานซิสเตอร์คุณสามารถเปลี่ยนกระแสเดรน (ตัวสะสม) และตั้งค่าที่ต้องการได้ หากคุณใช้ทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามอันทรงพลัง กำลังของโหลดที่เทียบเท่านั้นสามารถเข้าถึงหลายร้อยวัตต์

ในการออกแบบที่คล้ายกันที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ส่วนใหญ่ ตัวอย่างเช่น กระแสไฟฟ้าที่ใช้โดยโหลดจะมีความเสถียร ซึ่งขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้เล็กน้อย โหลดที่เทียบเท่ากันที่นำเสนอมีคุณสมบัติคล้ายคลึงกับตัวต้านทานแบบปรับค่าได้

แผนภาพอุปกรณ์แสดงในรูป 1.

อุปกรณ์ประกอบด้วยตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าอินพุต R1-R3 และแหล่งจ่ายกระแสไฟฟ้าที่ควบคุมด้วยแรงดันไฟฟ้า (VTUN) สองตัว ITUN ตัวแรกถูกประกอบบน op-amp DA1.1 และทรานซิสเตอร์ VT1 ตัวที่สอง - บน op-amp DA1.2 และทรานซิสเตอร์ VT2 ตัวต้านทาน R5 และ R7 - เซ็นเซอร์ปัจจุบัน, ตัวต้านทาน R4, R6 และตัวเก็บประจุ C3-C6 ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่เสถียรของ ITUN

อินพุตของ ITUN แต่ละตัวจะมาพร้อมกับแรงดันไฟฟ้า UR3 จากตัวต้านทาน R3 ซึ่งเป็นสัดส่วนกับแรงดันไฟฟ้าอินพุตและเท่ากับ Uin * R3/(R1+R2+R3) กระแสของ ITUN แรกที่ไหลผ่านทรานซิสเตอร์ VT1 เท่ากับ IVT1= UR3/R5 กระแสของวินาทีที่ไหลผ่านทรานซิสเตอร์ VT2 คือ IVT2= UR3/R7 เนื่องจากความต้านทานของตัวต้านทาน R5 และ R7 เท่ากัน ความต้านทานอินพุตของโหลดที่เทียบเท่าจะเท่ากับ Rin = U in/(IVT1+IVT2) = R5(R1+R2+R3)/2R3 สำหรับพิกัดตัวต้านทาน Rin ที่ระบุในแผนภาพ คุณสามารถเปลี่ยนตัวต้านทาน R1 จากประมาณ 1 เป็น 11 โอห์ม

ทรานซิสเตอร์สวิตชิ่งเอฟเฟกต์สนาม IRF3205 อันทรงพลังถูกใช้เป็นองค์ประกอบควบคุมซึ่งพลังงานเกือบทั้งหมดจะกระจายไป ทรานซิสเตอร์ของซีรีย์นี้มีความต้านทานช่องสัญญาณขั้นต่ำ 0.008 โอห์ม, กระแสเดรนที่อนุญาตที่ 110 A, การกระจายพลังงานสูงถึง 200 W, แรงดันไฟฟ้าของแหล่งเดรน 55 V พารามิเตอร์เหล่านี้สอดคล้องกับอุณหภูมิเคสที่ 25 ° C เมื่อเคสมีความร้อนสูงถึง 100 °C กำลังสูงสุดจะลดลงครึ่งหนึ่ง อุณหภูมิเคสสูงสุดคือ 175 °C เพื่อเพิ่มกำลังไฟสูงสุด ITUN ทั้งสองจะเชื่อมต่อแบบขนาน

ชิ้นส่วนส่วนใหญ่วางอยู่บนแผงวงจรพิมพ์ที่ทำจากไฟเบอร์กลาสเคลือบฟอยล์ด้านเดียว (รูปที่ 2)

รูปถ่ายของบอร์ดพร้อมชิ้นส่วนต่างๆ จะแสดงในรูป 3.

องค์ประกอบที่ใช้สำหรับ ติดพื้นผิว: ตัวต้านทาน P1-12 หรือตัวต้านทานนำเข้าที่คล้ายกัน โดยที่ R5 และ R7 ประกอบด้วยตัวต้านทาน 0.1 โอห์ม 5 ตัวที่เชื่อมต่อแบบขนาน ตัวเก็บประจุยังใช้สำหรับการติดตั้งบนพื้นผิว แต่สามารถใช้ K10-17 หรือที่คล้ายกันได้ ตัวต้านทานแบบแปรผัน R1 คือ SPO สามารถแทนที่ด้วย SP4-1

ทรานซิสเตอร์ได้รับการติดตั้งบนแผงระบายความร้อนทั่วไปโดยต้องใช้แผ่นนำความร้อน ควรจำไว้ว่ามีการเชื่อมต่อทางไฟฟ้ากับท่อระบายน้ำของทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนาม

เพื่อเป่าแผงระบายความร้อนพัดลม (M1) จาก หน่วยคอมพิวเตอร์โภชนาการ ในการจ่ายไฟให้กับ op-amp DA1 และพัดลม M1 จำเป็นต้องใช้แหล่งจ่ายไฟที่เสถียรแยกต่างหากซึ่งมีแรงดันไฟฟ้า 12 V หากด้วยการกระจายพลังงานทั้งหมด 150...200 W อุณหภูมิของตัวเรือนทรานซิสเตอร์จะเกิน 80...90 °C จำเป็นต้องติดตั้งพัดลมอีกตัวหรือใช้แผงระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น

การใช้นิพจน์สำหรับความต้านทานอินพุตที่เท่ากันคุณสามารถเลือกค่าขององค์ประกอบเพื่อให้ได้ช่วงเวลาที่ต้องการของการเปลี่ยนแปลง เพื่อให้อุปกรณ์ง่ายขึ้น คุณสามารถใช้ ITUN ได้เพียงอันเดียว แต่ในกรณีนี้ การกระจายพลังงานสูงสุดจะลดลงครึ่งหนึ่ง เมื่อทำการทดสอบหม้อแปลงและแหล่งอื่น กระแสสลับควรติดตั้งไดโอดบริดจ์ที่มีกำลังไฟที่เหมาะสมที่อินพุตของอุปกรณ์ ดังแสดงโดยเส้นประในรูปที่ 1 1 ในบทความ.

วรรณกรรม
1. Nechaev I. เทียบเท่าโหลดสากล - วิทยุ, 2545, ฉบับที่ 2, น. 40.41.
2. Nechaev I. เทียบเท่าโหลดสากล - วิทยุ พ.ศ. 2548 ฉบับที่ 1 หน้า 35.

วิศวกรอิเล็กทรอนิกส์ทุกคนที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบอุปกรณ์จ่ายไฟต้องเผชิญกับปัญหาการขาดโหลดที่เทียบเท่าหรือข้อ จำกัด การทำงานของโหลดที่มีอยู่ตลอดจนขนาดของพวกเขาไม่ช้าก็เร็ว โชคดีที่ปรากฏตัวขึ้น ตลาดรัสเซียทรานซิสเตอร์สนามแม่เหล็กราคาถูกและทรงพลังช่วยแก้ไขสถานการณ์ได้บ้าง

การออกแบบโหลดอิเล็กทรอนิกส์แบบมือสมัครเล่นที่ใช้ทรานซิสเตอร์สนามผลเริ่มปรากฏขึ้นเหมาะสำหรับใช้เป็นความต้านทานอิเล็กทรอนิกส์มากกว่าแบบไบโพลาร์: เสถียรภาพอุณหภูมิที่ดีขึ้น, ความต้านทานช่องสัญญาณเกือบเป็นศูนย์ในสถานะเปิด, กระแสควบคุมต่ำ - ข้อได้เปรียบหลักที่กำหนด การตั้งค่าเพื่อใช้เป็นส่วนประกอบควบคุมในอุปกรณ์ที่ทรงพลัง นอกจากนี้ยังมีข้อเสนอมากมายจากผู้ผลิตอุปกรณ์ซึ่งมีรายการราคาพร้อมโหลดอิเล็กทรอนิกส์หลากหลายรุ่น แต่เนื่องจากผู้ผลิตมุ่งเน้นไปที่ผลิตภัณฑ์ที่ซับซ้อนและใช้งานได้หลากหลายซึ่งเรียกว่า "โหลดอิเล็กทรอนิกส์" เน้นไปที่การผลิตเป็นหลัก ราคาของผลิตภัณฑ์เหล่านี้จึงสูงมากจนเฉพาะคนที่มีฐานะร่ำรวยเท่านั้นที่จะสามารถซื้อได้ จริงอยู่ที่ยังไม่ชัดเจนว่าทำไมคนรวยถึงต้องการโหลดทางอิเล็กทรอนิกส์

ฉันไม่ได้สังเกตเห็น EN ที่ผลิตในเชิงพาณิชย์ใด ๆ ที่มุ่งเป้าไปที่ภาควิศวกรรมสมัครเล่น ซึ่งหมายความว่าคุณจะต้องทำทุกอย่างด้วยตัวเองอีกครั้ง เอ๊ะ... เริ่มกันเลย

ข้อดีของการเทียบเท่าโหลดอิเล็กทรอนิกส์

เหตุใดตามหลักการแล้วโหลดอิเล็กทรอนิกส์จึงดีกว่าวิธีการดั้งเดิม (ตัวต้านทานกำลังสูง, หลอดไส้, เครื่องทำความร้อนความร้อนและอุปกรณ์อื่น ๆ ) มักใช้โดยนักออกแบบเมื่อตั้งค่าอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ

พลเมืองของพอร์ทัลที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบและซ่อมแซมแหล่งจ่ายไฟจะรู้คำตอบสำหรับคำถามนี้อย่างไม่ต้องสงสัย โดยส่วนตัวแล้ว ฉันเห็นปัจจัยสองประการที่เพียงพอสำหรับการโหลดแบบอิเล็กทรอนิกส์ใน “ห้องปฏิบัติการ” ของคุณ: ขนาดเล็ก ความสามารถในการควบคุมกำลังโหลดภายในขอบเขตที่กว้าง ด้วยวิธีง่ายๆ(วิธีเดียวกับที่เราปรับระดับเสียงหรือ แรงดันขาออกแหล่งจ่ายไฟ - ตัวต้านทานตัวแปรปกติและหน้าสัมผัสสวิตช์ที่ไม่ทรงพลัง, มอเตอร์ลิโน่ ฯลฯ )

นอกจากนี้ "การกระทำ" ของโหลดอิเล็กทรอนิกส์ยังสามารถเป็นอัตโนมัติได้อย่างง่ายดาย จึงทำให้การทดสอบอุปกรณ์ไฟฟ้าโดยใช้โหลดอิเล็กทรอนิกส์ทำได้ง่ายและซับซ้อนมากขึ้น ในขณะเดียวกัน ดวงตาและมือของวิศวกรก็เป็นอิสระ และงานก็มีประสิทธิภาพมากขึ้น แต่ความรื่นรมย์ของเสียงระฆังและเสียงนกหวีดและความสมบูรณ์แบบที่เป็นไปได้ทั้งหมดไม่ได้อยู่ในบทความนี้และบางทีอาจมาจากผู้เขียนคนอื่น ในระหว่างนี้เรามาพูดถึงโหลดอิเล็กทรอนิกส์อีกประเภทหนึ่ง - พัลส์

เกี่ยวกับตัวต้านทาน R16 เมื่อมีกระแส 10A ไหลผ่าน กำลังที่กระจายโดยตัวต้านทานจะเป็น 5W (โดยมีความต้านทานระบุไว้ในแผนภาพ) ในการออกแบบจริงจะใช้ตัวต้านทานที่มีความต้านทาน 0.1 โอห์ม (ไม่พบค่าที่ต้องการ) และพลังงานที่กระจายไปในร่างกายที่กระแสเดียวกันจะเป็น 10 W ในกรณีนี้อุณหภูมิของตัวต้านทานจะสูงกว่าอุณหภูมิของปุ่ม EN มากซึ่ง (เมื่อใช้หม้อน้ำที่แสดงในภาพ) จะไม่ร้อนมากนัก ดังนั้นจึงเป็นการดีกว่าถ้าติดตั้งเซ็นเซอร์อุณหภูมิบนตัวต้านทาน R16 (หรือในบริเวณใกล้เคียง) และไม่ควรติดตั้งบนหม้อน้ำด้วยปุ่ม EN

อีกไม่กี่ภาพ

เนื่องจากแนวโน้มในปัจจุบันคือการลดต้นทุนการผลิตให้มากที่สุด สินค้าคุณภาพต่ำจึงไปถึงประตูบ้านของช่างซ่อมได้อย่างรวดเร็ว เมื่อซื้อคอมพิวเตอร์ (โดยเฉพาะเครื่องแรก) หลายคนเลือกเคสที่ "สวยที่สุดในราคาถูก" ที่มีแหล่งจ่ายไฟในตัว - และหลายคนไม่รู้ด้วยซ้ำว่ามีอุปกรณ์ดังกล่าวอยู่ที่นั่น นี่คือ "อุปกรณ์ที่ซ่อนอยู่" ซึ่งผู้ขายจะประหยัดเงินได้มาก แต่ผู้ซื้อจะจ่ายค่าปัญหา

สิ่งหลัก

วันนี้เราจะพูดถึงหัวข้อการซ่อมอุปกรณ์จ่ายไฟของคอมพิวเตอร์หรือการวินิจฉัยเบื้องต้น หากแหล่งจ่ายไฟมีปัญหาหรือน่าสงสัยขอแนะนำให้ทำการวินิจฉัยแยกจากคอมพิวเตอร์ (ในกรณีนี้) และหน่วยนี้จะช่วยเราในเรื่องนี้:

บล็อกประกอบด้วยโหลดบนบรรทัด +3.3, +5, +12, +5vSB (พลังงานสแตนด์บาย) จำเป็นสำหรับการจำลองโหลดของคอมพิวเตอร์และวัดแรงดันเอาต์พุต เนื่องจากไม่มีโหลด แหล่งจ่ายไฟจึงสามารถแสดงผลลัพธ์ได้ตามปกติ แต่ภายใต้โหลดอาจเกิดปัญหามากมายได้

ทฤษฎีเตรียมความพร้อม

เราจะโหลดทุกอย่าง (ไม่ว่าคุณจะพบอะไรในฟาร์ม) - ตัวต้านทานและหลอดไฟอันทรงพลัง

ฉันมีไฟรถยนต์ 2 ดวง 12V 55W/50W วางอยู่รอบๆ - เกลียวสองดวง (ไฟสูง/ต่ำ) เกลียวอันหนึ่งเสียหาย - เราจะใช้อันที่สอง ไม่จำเป็นต้องซื้อ - ถามเพื่อนผู้ขับขี่รถยนต์ของคุณ

แน่นอนว่าหลอดไส้มีความต้านทานต่ำมากเมื่อเย็น - และเมื่อสตาร์ทพวกเขาจะสร้างภาระมากในช่วงเวลาสั้น ๆ - และหลอดจีนราคาถูกอาจทนไม่ได้ - และจะไม่สตาร์ท แต่ข้อดีของโคมไฟคือการเข้าถึงได้ ถ้าฉันได้ตัวต้านทานกำลังสูง ฉันจะติดตั้งมันแทนหลอดไฟ

ตัวต้านทานสามารถค้นหาได้ในอุปกรณ์รุ่นเก่า (ทีวีหลอด วิทยุ) ที่มีความต้านทาน (1-15 โอห์ม)

คุณยังสามารถใช้เกลียวนิกโครมได้ ใช้มัลติมิเตอร์เพื่อเลือกความยาวพร้อมความต้านทานที่ต้องการ

เราจะไม่โหลดจนเต็มประสิทธิภาพ ไม่เช่นนั้นเราจะได้ไฟ 450W ในอากาศเป็นเครื่องทำความร้อน แต่ 150 วัตต์ก็โอเคนะ หากการฝึกฝนแสดงให้เห็นว่าจำเป็นต้องมีมากกว่านี้ เราจะเพิ่มเข้าไป อย่างไรก็ตาม นี่คือปริมาณการใช้พีซีในสำนักงานโดยประมาณ และวัตต์ส่วนเกินจะคำนวณตามเส้นโวลต์ +3.3 และ +5 ซึ่งใช้น้อย เส้นละประมาณ 5 แอมแปร์ และฉลากระบุด้วยตัวหนาว่า 30A ซึ่งเป็น 200 วัตต์ที่พีซีไม่สามารถใช้งานได้ และเส้น +12 มักจะไม่เพียงพอ

สำหรับภาระที่ฉันมีในสต็อก:

ตัวต้านทาน 3 ชิ้น 8.2ohm 7.5w

ตัวต้านทาน 3 ชิ้น 5.1ohm 7.5w

ตัวต้านทาน 8.2 โอห์ม 5 วัตต์

หลอดไฟ 12v: 55w, 55w, 45w, 21w

ในการคำนวณเราจะใช้สูตรในรูปแบบที่สะดวกมาก (ฉันมีมันแขวนอยู่บนผนัง - ฉันแนะนำให้ทุกคน)

เรามาเลือกโหลดกัน:

เส้น +3.3V– ใช้สำหรับประกอบอาหารเป็นหลัก หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม– ประมาณ 5 วัตต์ต่อบาร์ เราจะโหลดที่ ~10 วัตต์ คำนวณความต้านทานของตัวต้านทานที่ต้องการ

R=V 2 /P=3.3 2 /10=1.1 โอห์ม เราไม่มี ขั้นต่ำคือ 5.1 โอห์ม เราคำนวณว่าจะใช้เท่าใด P=V 2 /R=3.3 2 /5.1=2.1W - ไม่เพียงพอ คุณสามารถวาง 3 ขนานได้ - แต่เราได้เพียง 6W สำหรับสาม - ไม่ใช่การใช้ตัวต้านทานที่ทรงพลังเช่นนี้ที่ประสบความสำเร็จมากที่สุด ( 25%) - และสถานที่จะกินเวลามาก ฉันยังไม่ได้ติดตั้งอะไรเลย - ฉันจะมองหา 1-2 โอห์ม

เส้น +5V- ช่วงนี้ใช้น้อย ฉันดูการทดสอบ - โดยเฉลี่ยแล้วเขากิน 5A

เราจะโหลดที่ ~20 วัตต์ R=V 2 /P=5 2 /20=1.25 โอห์ม - ความต้านทานต่ำเช่นกัน แต่เรามี 5 โวลต์แล้ว - และแม้กระทั่งกำลังสอง - เราจะได้โหลดที่ใหญ่กว่ามากบนตัวต้านทาน 5 โอห์มตัวเดียวกัน P=V 2 /R=5 2 /5.1=4.9W – ใส่ 3 แล้วเราจะได้ 15 ว. คุณสามารถเพิ่ม 2-3 ในวันที่ 8 (พวกเขาจะใช้ 3W) หรือจะปล่อยไว้อย่างนั้นก็ได้

เส้น +12V- ได้รับความนิยมมากที่สุด มีโปรเซสเซอร์ การ์ดแสดงผล และอุปกรณ์เล็กๆ น้อยๆ (คูลเลอร์ ไดรฟ์ ดีวีดี)

เราจะโหลดได้มากถึง 155 วัตต์ แต่แยกกัน: 55 ต่อขั้วต่อสายไฟ เมนบอร์ดและ 55 (+45 ผ่านสวิตช์) ไปยังขั้วต่อสายไฟของโปรเซสเซอร์ เราจะใช้ไฟรถยนต์

เส้น +5 วีเอสบี- อาหารฉุกเฉิน

เราจะโหลดที่ ~5 วัตต์ มีตัวต้านทาน 8.2 โอห์ม 5w มาลองดูกัน

คำนวณกำลัง P=V 2 /R=5 2 /8.2= 3 วเอาล่ะก็พอแล้ว

เส้น -12V- มาต่อพัดลมตรงนี้กัน

ชิป

นอกจากนี้ เรายังจะเพิ่มหลอดไฟ 220V 60W ขนาดเล็กให้กับตัวเครื่องในช่องแบ่งเครือข่าย 220V ระหว่างการซ่อม มักใช้เพื่อระบุการลัดวงจร (หลังจากเปลี่ยนชิ้นส่วนบางส่วนแล้ว)

การประกอบอุปกรณ์

น่าแปลกที่เราจะใช้เคสจากแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ (ไม่ทำงาน)

เราปลดซ็อกเก็ตสำหรับขั้วต่อสายไฟของเมนบอร์ดและโปรเซสเซอร์ออกจากเมนบอร์ดที่ชำรุด เราประสานสายเคเบิลให้พวกเขา ขอแนะนำให้เลือกสีสำหรับขั้วต่อจากแหล่งจ่ายไฟ

เรากำลังเตรียมตัวต้านทาน หลอดไฟ ตัวบ่งชี้น้ำแข็ง สวิตช์ และขั้วต่อสำหรับการวัด

เราเชื่อมต่อทุกอย่างตามแผนภาพ... แม่นยำยิ่งขึ้นตามรูปแบบ VIP :)

เราบิด, เจาะ, บัดกรี - และคุณก็ทำเสร็จแล้ว:

ทุกอย่างควรมีความชัดเจนจากการปรากฏตัว

โบนัส

ตอนแรกฉันไม่ได้วางแผน แต่เพื่อความสะดวกฉันจึงตัดสินใจเพิ่มโวลต์มิเตอร์ สิ่งนี้จะทำให้อุปกรณ์ทำงานอัตโนมัติมากขึ้น - แม้ว่ามัลติมิเตอร์จะยังอยู่ในบริเวณใกล้เคียงระหว่างการซ่อมก็ตาม ฉันดูสายไฟ 2 สายราคาถูก (ซึ่งขับเคลื่อนโดยแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้) - 3-30 V - แค่ช่วงที่เหมาะสม เพียงเชื่อมต่อกับขั้วต่อการวัด แต่ฉันมี 4.5-30 V และฉันตัดสินใจติดตั้ง 0-100 V แบบ 3 สาย - และจ่ายไฟจากการชาร์จ โทรศัพท์มือถือ(เพิ่มเข้าไปในกรณีด้วย) มันจะเป็นอิสระและแสดงแรงดันไฟฟ้าจากศูนย์

โวลต์มิเตอร์นี้สามารถใช้ในการวัดได้ แหล่งข้อมูลภายนอก(แบตเตอรี่หรืออย่างอื่น...) – โดยเชื่อมต่อกับขั้วต่อการวัด (หากมัลติมิเตอร์หายไปที่ไหนสักแห่ง)

คำไม่กี่คำเกี่ยวกับสวิตช์

S1 – เลือกวิธีการเชื่อมต่อ: ผ่านหลอดไฟ 220V (ปิด) หรือโดยตรง (เปิด) ในการเริ่มต้นครั้งแรกและหลังการบัดกรีแต่ละครั้ง เราจะตรวจสอบผ่านหลอดไฟ

กำลังไฟ S2 – 220V จ่ายให้กับแหล่งจ่ายไฟ พลังงานสแตนด์บายควรเริ่มทำงานและ LED +5VSB ควรสว่างขึ้น

S3 – PS-ON ลัดวงจรลงกราวด์ แหล่งจ่ายไฟควรเริ่มทำงาน

S4 – การเพิ่ม 50W ในสายโปรเซสเซอร์ (มี 50 ตัวแล้ว จะมีโหลด 100W)

SW1 – ใช้สวิตช์เพื่อเลือกสายไฟและตรวจสอบทีละเส้นว่าแรงดันไฟฟ้าทั้งหมดเป็นปกติหรือไม่

เนื่องจากการวัดของเราแสดงด้วยโวลต์มิเตอร์ในตัว คุณจึงสามารถเชื่อมต่อออสซิลโลสโคปเข้ากับขั้วต่อเพื่อการวิเคราะห์เชิงลึกมากขึ้นได้

อนึ่ง

เมื่อสองสามเดือนที่แล้ว ฉันซื้อ PSU ประมาณ 25 เครื่อง (จากบริษัทซ่อมพีซีแห่งหนึ่งที่กำลังจะปิดตัวลง) ครึ่งใช้งานได้ 250-450 วัตต์ ฉันซื้อมาเป็นหนูตะเภาเพื่อศึกษาและพยายามซ่อมแซม บล็อกการโหลดมีไว้สำหรับพวกเขาเท่านั้น

นั่นคือทั้งหมดที่ ฉันหวังว่ามันจะน่าสนใจและมีประโยชน์ ฉันไปทดสอบอุปกรณ์จ่ายไฟแล้วและขอให้คุณโชคดี!

อุปกรณ์นี้ได้รับการออกแบบและใช้เพื่อทดสอบแหล่งจ่ายไฟ กระแสตรง, แรงดันไฟฟ้าสูงถึง 150V. อุปกรณ์นี้ช่วยให้คุณสามารถโหลดแหล่งจ่ายไฟที่มีกระแสสูงถึง 20A โดยมีการกระจายพลังงานสูงสุดถึง 600 W

คำอธิบายทั่วไปของโครงการ

รูปที่ 1 - พื้นฐาน แผนภาพไฟฟ้าโหลดอิเล็กทรอนิกส์

แผนภาพที่แสดงในรูปที่ 1 ช่วยให้คุณสามารถควบคุมโหลดของแหล่งจ่ายไฟภายใต้การทดสอบได้อย่างราบรื่น ทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามกำลัง T1-T6 ที่เชื่อมต่อแบบขนานถูกใช้เป็นความต้านทานโหลดที่เท่ากัน เพื่อตั้งค่าและทำให้กระแสโหลดคงที่ได้อย่างแม่นยำ วงจรจึงใช้เครื่องขยายสัญญาณปฏิบัติการที่มีความแม่นยำ op-amp1 เป็นตัวเปรียบเทียบ แรงดันไฟฟ้าอ้างอิงจากตัวแบ่ง R16, R17, R21, R22 จะจ่ายให้กับอินพุตที่ไม่กลับด้านของ op-amp1 และแรงดันไฟฟ้าเปรียบเทียบจากตัวต้านทานวัดกระแส R1 จะจ่ายให้กับอินพุตแบบกลับด้าน ข้อผิดพลาดที่ขยายจากเอาต์พุตของ op-amp1 ส่งผลต่อเกตของทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนาม ซึ่งจะทำให้กระแสไฟฟ้าที่ระบุมีความเสถียร ตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ R17 และ R22 อยู่ที่แผงด้านหน้าของอุปกรณ์พร้อมสเกลไล่ระดับ R17 ตั้งค่ากระแสโหลดในช่วงตั้งแต่ 0 ถึง 20A, R22 ในช่วงตั้งแต่ 0 ถึง 570 mA

ส่วนการวัดของวงจรจะขึ้นอยู่กับ ICL7107 ADC พร้อมด้วยไฟสัญญาณดิจิตอล LED แรงดันอ้างอิงสำหรับชิปคือ 1V เพื่อให้ตรงกับแรงดันเอาต์พุตของเซ็นเซอร์วัดกระแสกับอินพุตของ ADC จะใช้แอมพลิฟายเออร์ที่ไม่กลับด้านซึ่งมีอัตราขยายที่ปรับได้ 10-12 ซึ่งประกอบบนแอมพลิฟายเออร์ปฏิบัติการที่มีความแม่นยำ OU2 ตัวต้านทาน R1 ถูกใช้เป็นเซ็นเซอร์กระแสเช่นเดียวกับในวงจรเสถียรภาพ แผงจอแสดงผลจะแสดงกระแสโหลดหรือแรงดันไฟฟ้าของแหล่งพลังงานที่กำลังทดสอบ การสลับระหว่างโหมดเกิดขึ้นด้วยปุ่ม S1

วงจรที่นำเสนอใช้การป้องกันสามประเภท: การป้องกันกระแสเกิน, การป้องกันความร้อน และการป้องกันขั้วย้อนกลับ

การป้องกันกระแสไฟฟ้าสูงสุดช่วยให้สามารถตั้งค่ากระแสไฟตัดได้ วงจร MTZ ประกอบด้วยตัวเปรียบเทียบบน OU3 และสวิตช์ที่สลับวงจรโหลด ทรานซิสเตอร์สนามผล T7 ที่มีความต้านทานช่องเปิดต่ำถูกใช้เป็นกุญแจ แรงดันอ้างอิง (เทียบเท่ากับกระแสตัด) จ่ายจากตัวแบ่ง R24-R26 ไปยังอินพุตกลับหัวของ op-amp3 ตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ R26 อยู่ที่แผงด้านหน้าของอุปกรณ์พร้อมสเกลไล่ระดับ ตัวต้านทานทริมเมอร์ R25 ตั้งค่ากระแสการป้องกันขั้นต่ำ สัญญาณเปรียบเทียบมาจากเอาต์พุตของ op-amp2 การวัดกับอินพุตที่ไม่กลับด้านของ op-amp3 หากกระแสโหลดเกินค่าที่ระบุ แรงดันไฟฟ้าที่ใกล้กับแรงดันไฟฟ้าจะปรากฏขึ้นที่เอาต์พุตของ op-amp3 ดังนั้นจึงเปิดรีเลย์ไดนิสเตอร์ MOC3023 ซึ่งจะเปิดทรานซิสเตอร์ T7 และจ่ายพลังงานให้กับ LED1 ซึ่งเป็นการดำเนินการส่งสัญญาณ การป้องกันปัจจุบัน. การรีเซ็ตเกิดขึ้นหลังจากยกเลิกการเชื่อมต่ออุปกรณ์จากเครือข่ายโดยสมบูรณ์แล้วเปิดใหม่อีกครั้ง

การป้องกันความร้อนดำเนินการกับตัวเปรียบเทียบ OU4, เซ็นเซอร์อุณหภูมิ RK1 และรีเลย์ผู้บริหาร RES55A เทอร์มิสเตอร์ที่มี TCR ลบถูกใช้เป็นเซ็นเซอร์อุณหภูมิ เกณฑ์การตอบสนองถูกกำหนดโดยตัวต้านทานการตัดแต่ง R33 ตัวต้านทานทริมเมอร์ R38 ตั้งค่าฮิสเทรีซีส เซ็นเซอร์อุณหภูมิติดตั้งอยู่บนแผ่นอลูมิเนียมซึ่งเป็นฐานสำหรับติดตั้งหม้อน้ำ (รูปที่ 2) หากอุณหภูมิของหม้อน้ำเกินค่าที่ระบุรีเลย์ RES55A พร้อมหน้าสัมผัสจะปิดอินพุตที่ไม่กลับด้านของ OU1 ลงกราวด์ส่งผลให้ทรานซิสเตอร์ T1-T6 ถูกปิดและกระแสโหลดมีแนวโน้มที่จะเป็นศูนย์ในขณะที่สัญญาณ LED2 ว่าการป้องกันความร้อนสะดุด หลังจากที่อุปกรณ์เย็นลง กระแสโหลดจะกลับมาทำงานต่อ

การป้องกันการกลับขั้วทำได้โดยใช้ไดโอด Schottky D1 คู่

วงจรนี้ใช้พลังงานจากหม้อแปลงเครือข่าย TP1 แยกต่างหาก แอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงาน OU1, OU2 และชิป ADC เชื่อมต่อจากแหล่งจ่ายไฟแบบไบโพลาร์ที่ประกอบโดยใช้ตัวปรับความคงตัว L7810, L7805 และอินเวอร์เตอร์ ICL7660

สำหรับการระบายความร้อนหม้อน้ำแบบบังคับพัดลม 220V จะใช้ในโหมดต่อเนื่อง (ไม่ได้ระบุไว้ในแผนภาพ) ซึ่งเชื่อมต่อผ่านสวิตช์ทั่วไปและฟิวส์โดยตรงกับเครือข่าย 220V

การตั้งค่าโครงการ

วงจรได้รับการกำหนดค่าตามลำดับต่อไปนี้
มิลลิแอมมิเตอร์อ้างอิงเชื่อมต่อกับอินพุตของโหลดอิเล็กทรอนิกส์แบบอนุกรมโดยมีแหล่งจ่ายไฟที่กำลังทดสอบ ตัวอย่างเช่น มัลติมิเตอร์ในโหมดการวัดกระแสที่มีช่วงต่ำสุด (mA) และโวลต์มิเตอร์อ้างอิงเชื่อมต่อแบบขนาน ที่จับของตัวต้านทานตัวแปร R17, R22 ถูกบิดไปที่ตำแหน่งซ้ายสุดซึ่งสอดคล้องกับกระแสโหลดเป็นศูนย์ อุปกรณ์กำลังรับพลังงาน ถัดไป ตัวต้านทานการปรับค่า R12 จะตั้งค่าแรงดันไบแอสของ op-amp1 เพื่อให้การอ่านค่ามิลลิแอมมิเตอร์อ้างอิงกลายเป็นศูนย์

ขั้นตอนต่อไปคือการกำหนดค่าส่วนการวัดของอุปกรณ์ (ตัวบ่งชี้) ปุ่ม S1 ถูกย้ายไปยังตำแหน่งการวัดปัจจุบัน และจุดบนแผงจอแสดงผลควรย้ายไปยังตำแหน่งที่ร้อย การใช้ตัวต้านทานการตัดแต่ง R18 จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าทุกส่วนของตัวบ่งชี้ยกเว้นส่วนซ้ายสุด (ไม่ควรใช้งาน) จะแสดงเป็นศูนย์ หลังจากนั้น มิลลิแอมมิเตอร์อ้างอิงจะสลับไปที่โหมดช่วงการวัดสูงสุด (A) ถัดไปตัวควบคุมที่แผงด้านหน้าของอุปกรณ์จะตั้งค่ากระแสโหลดและการใช้ตัวต้านทานการตัดแต่ง R15 ทำให้สามารถอ่านค่าได้เหมือนกับแอมป์มิเตอร์อ้างอิง หลังจากปรับเทียบช่องการวัดกระแสแล้ว ปุ่ม S1 จะสลับไปที่ตำแหน่งบ่งชี้แรงดันไฟฟ้า จุดบนจอแสดงผลควรเลื่อนไปที่ตำแหน่งที่สิบ ต่อไปโดยใช้ตัวต้านทานการตัดแต่ง R28 เราจะได้การอ่านแบบเดียวกับโวลต์มิเตอร์อ้างอิง

ไม่จำเป็นต้องตั้งค่า MTZ หากเป็นไปตามเรตติ้งทั้งหมด

การป้องกันความร้อนได้รับการปรับโดยการทดลอง อุณหภูมิการทำงานของทรานซิสเตอร์กำลังไม่ควรเกินช่วงที่ควบคุม นอกจากนี้การให้ความร้อนของทรานซิสเตอร์แต่ละตัวอาจไม่เท่ากัน เกณฑ์การตอบสนองจะถูกปรับโดยตัวต้านทานแบบทริมเมอร์ R33 เนื่องจากอุณหภูมิของทรานซิสเตอร์ที่ร้อนที่สุดเข้าใกล้ค่าสูงสุดที่บันทึกไว้

ฐานองค์ประกอบ

ทรานซิสเตอร์ MOSFET N-channel ที่มีแรงดันไฟฟ้าจากแหล่งเดรนอย่างน้อย 150V, กำลังกระจายอย่างน้อย 150W และกระแสเดรนอย่างน้อย 5A สามารถใช้เป็นทรานซิสเตอร์กำลัง T1-T6 (IRFP450) ทรานซิสเตอร์สนามผล T7 (IRFP90N20D) ทำงานในโหมดสวิตช์และเลือกตามค่าต่ำสุดของความต้านทานของช่องสัญญาณในสถานะเปิด ในขณะที่แรงดันไฟฟ้าจากแหล่งเดรนต้องมีอย่างน้อย 150V และกระแสต่อเนื่องของทรานซิสเตอร์ต้องมีอย่างน้อย 20A เป็นความแม่นยำ เครื่องขยายเสียงในการดำเนินงาน Op-amp 1.2 (OP177G) แอมพลิฟายเออร์ปฏิบัติการที่คล้ายกันใด ๆ ด้วย แหล่งจ่ายไฟแบบไบโพลาร์ 15V และความสามารถในการปรับแรงดันไบแอส ไมโครวงจร LM358 ที่ค่อนข้างธรรมดานั้นถูกใช้เป็นแอมพลิฟายเออร์ปฏิบัติการ op-amp 3.4

ตัวเก็บประจุ C2, C3, C8, C9 เป็นแบบอิเล็กโทรไลต์ C2 ถูกเลือกสำหรับแรงดันไฟฟ้าอย่างน้อย 200V และความจุ 4.7µF ตัวเก็บประจุ C1, C4-C7 เป็นเซรามิกหรือฟิล์ม ตัวเก็บประจุ C10-C17 รวมถึงตัวต้านทาน R30, R34, R35, R39-R41 ติดตั้งบนพื้นผิวและวางไว้บนแผงแสดงสถานะแยกต่างหาก

ตัวต้านทานแบบทริมเมอร์ R12, R15, R18, R25, R28, R33, R38 เป็นแบบหลายรอบจาก BOURNS ประเภท 3296 ตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ R17, R22 และ R26 เป็นแบบรอบเดียวในประเทศ ประเภท SP2-2, SP4-1 ตัวต้านทานที่บัดกรีจากมัลติมิเตอร์ที่ไม่ทำงานซึ่งมีความต้านทาน 0.01 โอห์มและพิกัดสำหรับกระแส 20A ถูกใช้เป็นตัวต้านทานการวัดกระแส R1 ตัวต้านทานคงที่ R2-R11, R13, R14, R16, R19-R21, R23, R24, R27, R29, R31, R32, R36, R37 ประเภท MLT-0.25, R42 - MLT-0.125.

ชิปตัวแปลงแอนะล็อกเป็นดิจิทัลที่นำเข้า ICL7107 สามารถแทนที่ด้วย KR572PV2 อะนาล็อกในประเทศได้ แทน ไฟ LED แสดงสถานะ BS-A51DRD สามารถใช้กับตัวบ่งชี้เจ็ดส่วนเดี่ยวหรือคู่ใดก็ได้ที่มีขั้วบวกร่วมโดยไม่มีการควบคุมแบบไดนามิก

วงจรป้องกันความร้อนใช้รีเลย์กกกระแสต่ำในประเทศ RES55A(0102) พร้อมหน้าสัมผัสเปลี่ยนทางเดียว รีเลย์ถูกเลือกโดยคำนึงถึงแรงดันไฟฟ้าในการทำงาน 5V และความต้านทานคอยล์ 390 โอห์ม

ในการจ่ายไฟให้วงจร สามารถใช้หม้อแปลงไฟฟ้า 220V ขนาดเล็กที่มีกำลัง 5-10W และแรงดันไฟฟ้าขดลวดทุติยภูมิ 12V ได้ เกือบทุกไดโอดบริดจ์ที่มีกระแสโหลดอย่างน้อย 0.1A และแรงดันไฟฟ้าอย่างน้อย 24V สามารถใช้เป็นไดโอดบริดจ์วงจรเรียงกระแส D2 ได้ ชิปโคลงปัจจุบัน L7805 ติดตั้งอยู่บนหม้อน้ำขนาดเล็ก การกระจายพลังงานโดยประมาณของชิปคือ 0.7 W.

คุณสมบัติการออกแบบ

ฐานของตัวเครื่อง (รูปที่ 2) ทำจากแผ่นอลูมิเนียมหนา 3 มม. และมุม 25 มม. หม้อน้ำอลูมิเนียม 6 ตัวซึ่งก่อนหน้านี้ใช้ระบายความร้อนไทริสเตอร์ถูกขันเข้ากับฐาน เพื่อปรับปรุงการนำความร้อนจึงใช้แผ่นความร้อน Alsil-3

รูปที่ 2 - ฐาน

พื้นที่ผิวรวมของหม้อน้ำที่ประกอบในลักษณะนี้ (รูปที่ 3) คือประมาณ 4000 cm2 การประมาณการกระจายพลังงานโดยประมาณจะอยู่ที่อัตรา 10 cm2 ต่อ 1 W เมื่อคำนึงถึงการใช้การบังคับระบายความร้อนด้วยพัดลมขนาด 120 มม. ที่มีความจุ 1.7 ลบ.ม./ชม. อุปกรณ์จึงสามารถกระจายกระแสไฟได้อย่างต่อเนื่องสูงสุด 600W

รูปที่ 3 - การประกอบหม้อน้ำ

ทรานซิสเตอร์กำลัง T1-T6 และไดโอด Schottky D1 คู่ซึ่งมีฐานเป็นแคโทดทั่วไปติดอยู่กับหม้อน้ำโดยตรงโดยไม่ต้องใช้ปะเก็นฉนวนโดยใช้แผ่นระบายความร้อน ทรานซิสเตอร์ป้องกันกระแส T7 ติดอยู่กับฮีทซิงค์ผ่านซับสเตรตอิเล็กทริกที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้านำความร้อน (รูปที่ 4)

รูปที่ 4 - การต่อทรานซิสเตอร์เข้ากับหม้อน้ำ

การติดตั้งส่วนกำลังของวงจรทำด้วยลวดทนความร้อน RKGM การสลับชิ้นส่วนกระแสต่ำและสัญญาณทำด้วยลวดธรรมดาในฉนวนพีวีซีโดยใช้การถักเปียทนความร้อนและท่อหดด้วยความร้อน แผงวงจรพิมพ์ผลิตขึ้นโดยใช้วิธี LUT บน PCB ฟอยล์ หนา 1.5 มม. เค้าโครงภายในอุปกรณ์แสดงในรูปที่ 5-8

รูปที่ 5 - เค้าโครงทั่วไป

รูปที่ 6 - บ้าน แผงวงจรพิมพ์โดยยึดหม้อแปลงจากด้านหลัง

รูปที่ 7 - มุมมองการประกอบโดยไม่มีปลอก

รูปที่ 8 - มุมมองด้านบนของชุดประกอบที่ไม่มีปลอก

ฐานของแผงด้านหน้าทำจากแผ่นไฟฟ้า getinax หนา 6 มม. ขัดสำหรับติดตั้งตัวต้านทานแบบปรับค่าได้และกระจกตัวบ่งชี้ที่มีสีอ่อน (รูปที่ 9)

รูปที่ 9 - ฐานแผงด้านหน้า

รูปลักษณ์การตกแต่ง (รูปที่ 10) ทำโดยใช้มุมอลูมิเนียม กระจังระบายอากาศสแตนเลส กระจกลูกแก้ว แผ่นหลังกระดาษพร้อมคำจารึกและสเกลไล่ระดับที่รวบรวมในโปรแกรม FrontDesigner3.0 ตัวเครื่องทำจากแผ่นสแตนเลสหนามิลลิเมตร

รูปที่ 10 - รูปร่างอุปกรณ์สำเร็จรูป

รูปที่ 11 - แผนภาพการเชื่อมต่อ

ที่เก็บถาวรสำหรับบทความ

หากคุณมีคำถามเกี่ยวกับการออกแบบโหลดอิเล็กทรอนิกส์ ให้ถามพวกเขาในฟอรัม ฉันจะพยายามช่วยเหลือและตอบ