ТОКОВАЯ НАГРУЗКА БЕЗ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО БП

     простые интересные РАДИОСХЕМЫ сделанные своими руками


» ПОИСК СХЕМ


» РАДИОБЛОГИ
Тестер напряжения пробоя стабилитронов и транзисторов
Автономные Транспортные Средства: такси, грузовики, автобусы
БП ПК ATX: ещё модификация с плавной регулировкой тока и вольтажа
Цифровой светодиодный ампервольтметр: перепрошивка
Схема для светодиода на LM358 - танцы с бубном
Схема плавного пуска для двигателей постоянного тока
Устройство автоматического закрытия и открытия чердачных люков
Запуск двигателей на микросхемах M56730ASP и LB1854 (capstan motor)

Радиосхемы » Схемы

ТОКОВАЯ НАГРУЗКА БЕЗ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО БП


Данное устройство позволяет тестировать источники питания в диапазоне от 3 до 25 вольт. Отсутствие дополнительного питания позволяет не заботиться об электрической развязке по питанию с испытуемым БП.

Устройство не требует дополнительного питания и запитывается непосредственно от испытуемого блока. При этом минимальная нагрузка составляет около 1,5 ватт (вентилятор, индикатор, схема управления). И до примерно 40 ватт. Вероятно можно и больше по этой схемотехнике, но это потребует применения полевого транзистора в корпусе не ТО220.

По крайней мере данный экземпляр нагрузку в 20 ватт практически не замечает, просто немного теплый радиатор. Нагрузку в 40 ватт держит уверенно и рука температуру радиатора терпит.

Вот вариант схемы устройства

Отличием этой электронной нагрузки является наличие преобразователя по топологии SEPIC (повышающего и понижающего), от которого питается вентилятор и индикатор DSN-VC288 (просто был в наличии и его было не жалко в силу его невысокой точности). Наличие ампервольтметра позволяет использовать его внутренний шунт и для регулирования тока нагрузки и не заморачиваться поисками мощных SMD резисторов либо изготовлением самодельного шунта.

Кроме того, непосредственно от преобразователя запитывается и ОУ, что позволяет открывать полевой транзистор уже при малых напряжениях питания устройства. Да и показометр работает сразу, хотя ему требуется обычно 5 вольт.

В схеме применены самые распространенные элементы. Операционный усилитель LM358 и преобразователь на MC34063.

Настроил преобразователь на выходное напряжение около 11 вольт, что позволяет нормально охлаждать радиатор силового транзистора и при этом не сильно шуметь.

Минимальный ток потребляемой нагрузкой зависит от напряжения. Если при 3-х вольтах он составляет в районе 0,5 ампера, то при 25 вольтах около 80 мА. Сама же электронная нагрузка собрана по схеме стабилизатора тока, то есть изменения тока потребления при изменении напряжения на входе будут только за счет изменения потребления преобразователя.

Верхнее значение напряжения питания 25 вольт определяется только допустимыми напряжениями примененных конденсаторов и может быть изменено в ту или другую сторону.

Подготовка самого светодиодного индикатора DSN-VC288 для установки в плату совсем не сложна и сводится к удалению пластиковых элементов с разьемов показометра и удлинению (заменой) контактов дополнительного питания (кроме тонкого черного провода, который подключать не надо).

Минимальную потребляемую мощность (не ток, именно мощность) можно видеть на фото.

Ток может быть и таким:

Но позже его ограничил. Пока в районе 5,6 А. Мне большие токи не нужны, а сильно широкий предел делает более грубой настройку переменным резистором. Настройка верхнего предела устанавливаемого тока осуществляется подбором резистора R3. Силовой транзистор установлен вот так:

А сама плата вот такая:

И конечно пример работы:

Особенности реализации схемы

На всех схемах SEPIC конденсатор С5 обычно нарисован неполярным. Смотрел осциллографом - там всегда одна полярность в устройстве, во всем диапазоне рабочих напряжений.

И с емкостью С5 не все так просто. Поставил сначала керамику 10х25 вольт. При некоторых напряжениях конденсатор сильно пел. Именно он, не индуктивности, как можно было ожидать. Допаял еще один параллельно - просто сместился диапазон. Помогла установка танталового 15х35 вольт. Возможно дело в экземпляре конденсаторов.

При приближении к верхнему значению пределов входного напряжения, КПД преобразователя снижается и микросхема начинает ощутимо греться. Полигон под ней я нарисовал не просто так. Советую напаивать на этот полигон небольшой буртик припоя и мазать низ МС34063 термопастой перед установкой на плату.

Далее вид работы устройства. Проверка ПоверБанка из Фикс-прайс. После установки нижней защитной панели устройство можно ставить вертикально.

Какой ток может выдать сам преобразователь? Пока пробовал - гонял его на токе порядка 100 мА. Только с вентилятором. Позже подключил показометр, но снизил напряжение с 12 до 11 вольт. Но ток уже не замерял. То есть сотня мА плюс-минус.

Поскольку был значительный нагрев МС34063 при высоких входных напряжениях (градусов до 70), уменьшил емкость С4 по схеме с моих 350 пикофарад, до примерно 170 (два конденсатора по 350 пикофарад последовательно, благо место на плате предусмотрел именно для этого). Нагрев значительно уменьшился, следы писка появляются только где-то в районе 21 вольта. Но частота преобразователя при малых напряжениях возросла до 127 кГц, что несколько больше даташитовской. Ну и ладно.

Минимальные токи нагрузки (токи собственного потребления) составляют:

  • при 3,01 вольтах - 0,456 А
  • при 5,02 вольтах - 0,311 А
  • при 22,03 вольтах - 0,100 А

Индуктивности мотал ровно на 100 мкГн. Так что советую если будете повторять прибор, поэкспериментировать с С4.

Электронная нагрузка такого рода очень удобна при экспериментах. Не нужно возиться с кучей мощных резисторов или подбирать галогенки разной мощности. В отличие от моей предыдущей (по схеме Касьяна, но с добавленным повышателем для вентилятора) работает полноценно даже ниже чем от 3 вольт. Предыдущая могла дать максимальный свой ток только вольт с 6-7.

Этой моей нагрузкой можно посмотреть например ток, который может отдать аккумулятор литиевый 18650, и как при этом просаживается напряжение на нем.

Вот проверка литий-ионного АКБ 18650 на ток.

То есть данный конкретный аккумулятор еще держит 2 А при приемлемой относительно просадке, а вот при 3 А напряжение падает аж до 2,4 вольта.

LM358 начинает работать не от ноля, то есть у потенциометра управления током примерно четверть оборота мертвый ход - ничего не происходит. Вылечить можно подав смещение с питания резистором порядка мегаом, либо добавив резистор снизу между R3 и землей ОУ (до шунта). Я добавил резистор 1к8. Небольшая метрвая зона осталась, но так лучше, чтобы была некая площадка.

Это испытания на максимальную нагрузку. В квартире 24,5 градуса. Можно было завалить и 90 ватт, но не решился. Вряд ли силовой транзистор такое выдержит. По даташиту там 60 ватт максимум, но подозреваю что реально сильно меньше.

Итак, на приборах реальное напряжение на входе в нагрузку (показометр нагрузки лжет) и температура в углу радиатора, где нет потока воздуха. Итого почти 54 вольтампера. В общем самоделкой доволен и рекомендую для сборки. Печатная плата моего варианта прилагается. Автор проекта - Лекс59.

   Форум по схеме

   Обсудить статью ТОКОВАЯ НАГРУЗКА БЕЗ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО БП






» РАДИОЭЛЕМЕНТЫ

Группа вконтакте Канал ютуб Группа в фэйсбук © 2010-2021 "Радиосхемы" Все права защищены Почта Моб.версия