pozdravi stanovnici naše stranice!
Svi znamo da se kineske internetske trgovine i web stranice prodaju elektronički Napravite setove Sheme po kojima su izrađeni nisu stvorili Kinezi, pa čak ni sovjetski inženjeri. Bilo koji radioamaterski amater potvrdit će da se tijekom svakodnevnih istraživanja vrlo često mora učitati određena shema kako bi se identificirale izlazne karakteristike potonjih. Opterećenje može biti uobičajena svjetiljka, otpornik ili nichrome grijaći element.
Često se oni koji proučavaju energetsku elektroniku suočavaju s problemom pronalaženja pravog opterećenja. Provjeravanjem izlaznih karakteristika određenog napajanja, bilo da je domaće ili industrijsko, opterećenje je potrebno, osim toga opterećenje je podesivo. Najlakše rješenje ovog problema je upotreba reostata za trening kao opterećenja.
No, pronalaženje snažnih reostata ovih je dana problematično, osim što reostati također nisu gumeni, otpornost im je ograničena. Postoji samo jedno rješenje problema - elektroničko učitavanje. U elektroničkom opterećenju sva se snaga dodjeljuje energetskim elementima - tranzistorima. U stvari, elektronsko opterećenje se može obaviti u bilo kojoj snazi, a oni su mnogo univerzalniji od uobičajenog reostata. Profesionalni laboratorijski elektronički uređaji koštaju tonu novca.
Kinezi, kao i uvijek, nude bezbroj analoga. Jedna od opcija za takvo opterećenje od 150W košta samo 9-10 dolara, to je malo za uređaj, što je po važnosti vjerojatno usporedivo s laboratorijskim napajanjem.
Općenito, autor ovog domaćeg AKA KASYAN-a, odlučio je napraviti svoju vlastitu verziju. Pronalaženje dijagrama uređaja nije bilo teško.
Ovaj krug koristi operativni čip pojačala lm324, koji uključuje 4 odvojena elementa.
Ako pažljivo pogledate krug, odmah postaje jasno da se sastoji od 4 odvojena opterećenja koja su paralelno povezana, zbog čega je ukupna nosivost kruga nekoliko puta veća.
Ovo je uobičajeni stabilizator struje na tranzistorima s efektom polja, koji se bez problema mogu zamijeniti bipolarnim tranzistorima reverzne vodljivosti. Razmotrite princip rada na primjeru jednog od blokova. Operativno pojačalo ima 2 ulaza: izravni i inverzni, dobro, 1 izlaz, koji u ovom krugu kontrolira snažni tranzistor s n-kanalnim poljem.
Kao otpornik na struju imamo otpornik s malim otporom. Da bi opterećenje radilo, potrebno je napajanje od 12 do 15V niskog napona, ili radije potrebno za rad operacijskog pojačala.
Operativno pojačalo uvijek nastoji osigurati da je razlika napona između njegovih ulaza jednaka nuli, a to čini promjenom izlaznog napona. Kad se napajanje priključi na opterećenje, na naponskom senzoru će se stvoriti pad napona, što je veća struja u krugu, veći je pad na senzoru.
Tako na ulazima operacijskog pojačala dobivamo naponsnu razliku, a operativno pojačalo će pokušati nadoknaditi tu razliku mijenjajući svoj izlazni napon glatkim otvaranjem ili zatvaranjem tranzistora, što dovodi do smanjenja ili povećanja otpora kanala tranzistora, a posljedično će se i struja koja struji u krugu mijenjati ,
U krugu imamo referentni izvor napona i promjenjivi otpor, čija rotacija nam daje mogućnost prisilne promjene napona na jednom od ulaza operacijskog pojačala, a tada se događa gore spomenuti proces, i kao rezultat toga, mijenja se struja u krugu.
Opterećenje se odvija u linearnom načinu rada. Za razliku od impulsa, u kojem je tranzistor ili potpuno otvoren ili zatvoren, u našem slučaju tranzistor možemo učiniti otvorenim koliko nam je potrebno. Drugim riječima, glatko promijenite otpor svog kanala, i, stoga, promijenite strujnu strujnu struju doslovno od 1 mA. Važno je napomenuti da se vrijednost struje postavljena od varijabilnog otpornika ne mijenja ovisno o ulaznom naponu, odnosno da je struja stabilizirana.
U shemi imamo 4 takva bloka. Referentni napon stvara se iz istog izvora, što znači da će se sva 4 tranzistora ravnomjerno otvoriti. Kao što ste primijetili, autor je koristio moćne terenske tipke IRFP260N.
To su vrlo dobri tranzistori snage 45A, snage 300W. U krugu imamo 4 takva tranzistora i u teoriji bi se takvo opterećenje trebalo raspršiti i do 1200W, ali nažalost. Naš krug djeluje u linearnom načinu rada. Bez obzira koliko je snažan tranzistor, u linearnom načinu rada sve je drugačije. Snaga disipacije ograničena je slučajem tranzistora, sva snaga se oslobađa u obliku topline na tranzistoru i mora imati vremena da tu toplinu prenese u radijator. Stoga ni najhladniji tranzistor u linearnom načinu nije tako cool. U ovom slučaju, maksimum koji tranzistor u paketu TO247 može raspršiti je negdje oko 75W snage, to je to.
Smislili smo teoriju, a sada pređimo na praksu.
Pločica razvijen je u samo nekoliko sati, ožičenje je dobro.
Gotovu ploču treba limitirati, strujne putove ojačati jednojedrenom bakrenom žicom i sve se obilno napuniti lemicom kako bi se minimizirali gubici na otporu vodiča.
Ploča nudi mjesta za ugradnju tranzistora, kako u paketu TO247, tako i u to220.
U slučaju korištenja potonjeg, morate zapamtiti maksimum na koji je podvozje TO220 sposobno skromnih 40 W snage u linearnom načinu rada. Trenutni senzori su otpornici od 5 W s niskim otporom otpora od 0,1 do 0,22 ohma.
Operativni pojačala su ponajprije postavljena na utičnicu za ugradnju bez lemljenja. Za precizniju regulaciju struje, dodajte još 1 otpornik niskog otpora u krug. Prva će omogućiti grubo podešavanje, a druga glađa.
Mjere opreza. Opterećenje nema zaštitu, pa ga morate mudro koristiti. Na primjer, ako su u opterećenju tranzistori od 50 V, tada je zabranjeno povezivanje ispitivanih napajanja s naponom većim od 45 V zabranjeno. Pa, to je bila mala marža. Ne preporučuje se postavljanje trenutne vrijednosti na više od 20A ako su tranzistori u slučajevima TO247 i 10-12A, ako su tranzistori u slučaju TO220. I, možda, najvažnija točka je ne prekoračiti dopuštenu snagu od 300 W, ako se koriste tranzistori u kućištu iz TO247. Za to je potrebno integrirati vatmetar u opterećenje kako bi se pratila raspodijeljena snaga i ne prešla maksimalna vrijednost.
Autor također snažno preporučuje korištenje tranzistora iz iste serije kako bi se smanjilo širenje karakteristika.
Hlađenje. Nadam se da svi razumiju da će 300W snage ići glupo za grijanje tranzistora, to je poput grijača od 300W. Ako se toplina ne uklanja učinkovito, onda tranzistori Khan, pa tranzistore ugrađujemo na masivni jednodijelni radijator.
Mjesto na kojem se ključna podloga pritisne uz radijator mora se temeljito očistiti, odmastiti i polirati. Čak i male izbočine u našem slučaju mogu uništiti sve. Ako se odlučite namazati termalnom mašću, učinite to tankim slojem, koristeći samo dobru toplinsku mast. Ne trebate koristiti toplinske jastučiće, također ne trebate izolirati ključne podloge od radijatora, sve to utječe na prijenos topline.
Pa, sad, konačno, provjerimo rad našeg opterećenja. Ovdje ćemo napuniti takvo laboratorijsko napajanje, koje daje maksimalno 30 V pri struji do 7A, odnosno izlazna snaga je oko 210W.
U samom opterećenju, u ovom slučaju, ugrađena su 3 tranzistora umjesto 4, tako da nećemo moći dobiti svih 300 W snage, previše je riskantno i laboratorij neće emitirati više od 210W. Ovdje možete primijetiti 12-voltnu bateriju.
U ovom slučaju radi se samo o napajanju operacijskog pojačala. Postupno povećavamo struju i dostižemo željenu razinu.
30V, 7A - sve djeluje u redu. Opterećenje je izdržalo unatoč činjenici da su autorovi ključevi različitih strana bili sumnjivo sumnjivi, ali bili su originalni ako nisu pukli odjednom.
Takvo se opterećenje može koristiti za provjeru snage napajanja računala i izvan nje. A također u cilju pražnjenja baterije, prepoznavanja kapaciteta ove posljednje. Općenito, šunke će cijeniti prednosti elektronskog opterećenja. Stvar je zaista korisna u radioamaterskom laboratoriju, a snaga takvog opterećenja može se povećati čak i do 1000 W uključivanjem nekoliko takvih ploča paralelno. Shema opterećenja od 600 W predstavljena je u nastavku:
Klikom na vezu "Izvor" na kraju članka, možete preuzeti arhivu projekata s krugom i tiskanom pločom.
Hvala na pažnji. Vidimo se uskoro!
video: