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Wir alle wissen, dass chinesische Online-Shops und Websites verkaufen elektronisch DIY Kits Die Pläne, nach denen sie erstellt wurden, wurden weder von den Chinesen noch von sowjetischen Ingenieuren erstellt. Jeder Amateurfunker wird bestätigen, dass bei alltäglichen Erhebungen sehr oft bestimmte Schemata geladen werden müssen, um die Ausgabeeigenschaften der letzteren zu identifizieren. Die Last kann eine herkömmliche Lampe, ein Widerstand oder ein Nichromheizelement sein.
Diejenigen, die Leistungselektronik studieren, stehen häufig vor dem Problem, die richtige Last zu finden. Durch Überprüfen der Ausgangseigenschaften eines bestimmten Netzteils, ob hausgemacht oder industriell, ist die Last erforderlich, außerdem ist die Last einstellbar. Die einfachste Lösung für dieses Problem ist die Verwendung von Trainingsrheostaten als Last.
Heutzutage ist es jedoch problematisch, leistungsstarke Rheostate zu finden. Abgesehen davon, dass Rheostate auch kein Gummi sind, ist ihre Beständigkeit begrenzt. Es gibt nur eine Lösung für das Problem - die elektronische Last. In einer elektronischen Last wird die gesamte Leistung Leistungselementen - Transistoren - zugewiesen. Tatsächlich können elektronische Lasten mit jeder Leistung betrieben werden und sind viel universeller als ein herkömmlicher Rheostat. Professionelle elektronische Laborlasten kosten eine Menge Geld.
Die Chinesen bieten wie immer unzählige Analoga an. Eine der Optionen für eine solche Last von 150 W kostet nur 9 bis 10 US-Dollar. Dies ist ein wenig für das Gerät, was in seiner Bedeutung wahrscheinlich mit einem Labornetzteil vergleichbar ist.
Im Allgemeinen entschied sich der Autor dieses hausgemachten AKA KASYAN für seine eigene Version. Es war nicht schwierig, ein Gerätediagramm zu finden.
Diese Schaltung verwendet einen Operationsverstärkerchip lm324, der 4 separate Elemente enthält.
Wenn Sie sich den Stromkreis genau ansehen, wird sofort klar, dass er aus 4 separaten Lasten besteht, die parallel geschaltet sind, wodurch die Gesamtlastkapazität des Stromkreises um ein Vielfaches größer ist.
Dies ist ein herkömmlicher Stromstabilisator für Feldeffekttransistoren, der problemlos durch Bipolartransistoren mit umgekehrter Leitfähigkeit ersetzt werden kann. Betrachten Sie das Funktionsprinzip am Beispiel eines der Blöcke. Der Operationsverstärker hat 2 Eingänge: direkt und invers, also 1 Ausgang, der in dieser Schaltung einen leistungsstarken n-Kanal-Feldeffekttransistor steuert.
Wir haben einen niederohmigen Widerstand als Stromsensor. Damit die Last funktioniert, ist eine 12-15-V-Niederspannungsversorgung bzw. für den Betrieb eines Operationsverstärkers erforderlich.
Der Operationsverstärker ist stets bemüht, sicherzustellen, dass die Spannungsdifferenz zwischen seinen Eingängen Null ist, und dies durch Ändern der Ausgangsspannung. Wenn die Stromversorgung an die Last angeschlossen ist, bildet sich am Stromsensor ein Spannungsabfall. Je größer der Strom im Stromkreis ist, desto größer ist der Abfall am Sensor.
Somit erhalten wir an den Eingängen des Operationsverstärkers die Spannungsdifferenz, und der Operationsverstärker versucht, diese Differenz durch Ändern seiner Ausgangsspannung durch sanftes Öffnen oder Schließen des Transistors zu kompensieren, was zu einer Abnahme oder Zunahme des Widerstands des Transistorkanals führt, und folglich ändert sich der in der Schaltung fließende Strom .
In der Schaltung haben wir eine Referenzspannungsquelle und einen variablen Widerstand, dessen Drehung uns die Möglichkeit gibt, eine Spannungsänderung an einem der Eingänge des Operationsverstärkers zu erzwingen, und dann tritt der oben erwähnte Prozess auf, und infolgedessen ändert sich der Strom in der Schaltung.
Die Last läuft im linearen Modus. Im Gegensatz zu einem gepulsten Transistor, bei dem der Transistor entweder vollständig geöffnet oder geschlossen ist, können wir in unserem Fall den Transistor so weit öffnen, wie wir es benötigen. Mit anderen Worten, ändern Sie sanft den Widerstand seines Kanals und daher den Schaltungsstrom buchstäblich von 1 mA. Es ist wichtig zu beachten, dass sich der vom variablen Widerstand eingestellte Stromwert nicht in Abhängigkeit von der Eingangsspannung ändert, dh der Strom wird stabilisiert.
Im Schema haben wir 4 solcher Blöcke. Die Referenzspannung wird von derselben Quelle erzeugt, was bedeutet, dass alle 4 Transistoren gleichmäßig öffnen. Wie Sie bemerkt haben, hat der Autor leistungsstarke Feldtasten IRFP260N verwendet.
Dies sind sehr gute Transistoren mit einer Leistung von 45 A und 300 W. In der Schaltung haben wir 4 solcher Transistoren und theoretisch sollte eine solche Last bis zu 1200 W abführen, aber leider. Unsere Schaltung arbeitet im linearen Modus. Egal wie leistungsfähig der Transistor ist, im linearen Modus ist alles anders. Die Verlustleistung wird durch das Transistorgehäuse begrenzt, die gesamte Leistung wird in Form von Wärme am Transistor abgegeben und es muss Zeit vorhanden sein, diese Wärme an den Kühler zu übertragen. Daher ist selbst der coolste Transistor im linearen Modus nicht so cool. In diesem Fall kann der Transistor im TO247-Gehäuse maximal etwa 75 W Leistung verbrauchen.
Wir haben die Theorie herausgefunden, jetzt können wir mit der Praxis beginnen.
Leiterplatte wurde in nur wenigen Stunden entwickelt, die Verkabelung ist gut.
Die fertige Platine muss verzinnt, die Strompfade mit einem einadrigen Kupferdraht verstärkt und alles reichlich mit Lötmittel gefüllt werden, um Verluste beim Widerstand der Leiter zu minimieren.
Die Platine bietet Platz für die Installation von Transistoren, sowohl im TO247- als auch im TO220-Paket.
Wenn Sie Letzteres verwenden, müssen Sie sich daran erinnern, dass das TO220-Chassis im linearen Modus maximal bescheidene 40 W Leistung bietet. Stromsensoren sind niederohmige 5-W-Widerstände mit einem Widerstand von 0,1 bis 0,22 Ohm.
Operationsverstärker werden vorzugsweise zur lötfreien Montage an einer Buchse montiert. Für eine genauere Stromregelung fügen Sie der Schaltung einen weiteren niederohmigen Widerstand hinzu. Die erste ermöglicht eine grobe Einstellung, die zweite ist glatter.
Vorsichtsmaßnahmen Die Ladung hat keinen Schutz, daher müssen Sie sie mit Bedacht einsetzen. Befinden sich beispielsweise Transistoren mit 50 V in der Last, ist es verboten, die getesteten Netzteile mit einer Spannung über 45 V anzuschließen. Nun, das war ein kleiner Spielraum. Es wird nicht empfohlen, den aktuellen Wert auf mehr als 20 A einzustellen, wenn sich die Transistoren in den Fällen TO247 und 10-12A befinden, wenn sich die Transistoren im Fall TO220 befinden. Und vielleicht ist der wichtigste Punkt, die zulässige Leistung von 300 W nicht zu überschreiten, wenn Transistoren im Gehäuse von TO247 verwendet werden. Dazu muss ein Wattmeter in die Last integriert werden, um die Verlustleistung zu überwachen und den Maximalwert nicht zu überschreiten.
Der Autor empfiehlt außerdem dringend, Transistoren aus derselben Charge zu verwenden, um die Ausbreitung der Eigenschaften zu minimieren.
Kühlung. Ich hoffe, jeder versteht, dass 300 W Leistung für das Heizen von Transistoren dumm sind, es ist wie bei einer 300 W Heizung. Wenn die Wärme nicht effektiv abgeführt wird, dann Khan-Transistoren, also installieren wir Transistoren auf einem massiven einteiligen Kühler.
Die Stelle, an der das Schlüsselsubstrat gegen den Kühler gedrückt wird, muss gründlich gereinigt, entfettet und poliert werden. Selbst kleine Beulen in unserem Fall können alles ruinieren. Wenn Sie sich entscheiden, Wärmeleitpaste zu verteilen, verwenden Sie eine dünne Schicht und verwenden Sie nur gutes Wärmeleitpaste. Sie müssen keine Wärmeleitpads verwenden, Sie müssen auch nicht die Schlüsselsubstrate vom Kühler isolieren, all dies wirkt sich auf die Wärmeübertragung aus.
Nun, endlich, lasst uns endlich die Arbeit unserer Ladung überprüfen. Wir werden hier eine solche Laborstromversorgung laden, die bei einem Strom von bis zu 7A maximal 30 V liefert, dh die Ausgangsleistung beträgt ca. 210W.
In der Last selbst sind in diesem Fall 3 Transistoren anstelle von 4 Ex installiert, sodass wir nicht alle 300 W Leistung erhalten können. Dies ist zu riskant und das Labor gibt nicht mehr als 210 W aus. Hier können Sie die 12-Volt-Batterie bemerken.
In diesem Fall dient es nur zur Stromversorgung des Operationsverstärkers. Wir erhöhen schrittweise den Strom und erreichen das gewünschte Niveau.
30V, 7A - alles funktioniert gut. Die Last hielt trotz der Tatsache stand, dass die Schlüssel des Autors von verschiedenen Parteien schmerzlich zweifelhaft waren, aber sie waren original, wenn sie nicht sofort platzten.
Eine solche Last kann verwendet werden, um die Leistung von Computer-Netzteilen und darüber hinaus zu überprüfen. Und auch, um die Batterie zu entladen, um deren Kapazität zu identifizieren. Im Allgemeinen werden Schinken die Vorteile der elektronischen Last zu schätzen wissen. Das Ding ist im Funkamateurlabor wirklich nützlich, und die Leistung einer solchen Last kann sogar auf bis zu 1000 W erhöht werden, indem mehrere solcher Platinen parallel geschaltet werden. Das 600-W-Lastschema ist unten dargestellt:
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Danke für die Aufmerksamkeit. Bis bald!
Video: