Ничего не найдено :(
    В гостях у Самоделкина! » Электроника » Блоки питания » Электронная нагрузка с плавной регулировкой тока

    Электронная нагрузка с плавной регулировкой тока


    Со временем у меня скопилось определенное количество различных китайских AC-DC преобразователей для зарядки аккумуляторов мобильных телефонов, фонарей, планшетов, а также небольшие импульсные источники питания для электронных поделок и собственно сами акккумуляторы. На корпусах зачастую указываются электрические параметры устройства, но так как чаще всего дело приходится иметь именно с китайскими изделиями, где завысить показатели дело святое, то не лишним было бы проверить реальные параметры устройства, прежде чем использовать его для поделки. Кроме того возможно использование источников питания без корпуса, на которых не всегда имеется информация об их параметрах.

    Многие могут сказать, что достаточно использовать мощные переменные или постоянные резисторы, автомобильные лампы или попросту нихромовые спирали. У каждого метода есть свои недостатки и преимущества, но главное — при использование этих методов плавной регулировки тока добиться довольно сложно.

    Поэтому я собрал для себе электронную нагрузку на операционном усилители LM358 и составном транзисторе КТ827Б с испытанием источников питания напряжением от 3 В до 35В. В этом устройстве ток через нагрузочный элемент стабилизирован, поэтому он практически не подвержен температурному дрейфу и не зависит от напряжения проверяемого источника, что очень удобно при снятии нагрузочных характеристик и проведении других испытаний, особенно длительных.

    Материалы:
    — микросхема LM358;
    — транзистор КТ827Б (NPN транзистор составной);
    — резистор 0,1 Ом 5 Вт;
    — резистор 100 Ом;
    — резистор 510 Ом;
    — резистор 1 кОм;
    — резистор 10 кОм;
    — переменный резистор 220 кОм;
    — конденсатор не полярный 0,1 мкФ;
    — 2 шт конденсатор оксидный 4.7 мкФ х 16В;
    — конденсатор оксидный 10 мкФ х 50В;
    — алюминиевый радиатор;
    — стабильный источник питания 9-12 В.

    Инструменты:
    — паяльник, припой, флюс;
    — электродрель;
    — лобзик;
    — сверла;
    — метчик М3.

    Инструкция по сборке устройства:

    Принцип действия. Устройство по принципу работы является источником тока, который управляется напряжением. Мощный составной биполярный транзистор КТ 827Б с током коллектора Iк= 20А, коэффициентом усиления h21э более 750 и максимальной рассеиваемой мощностью 125 Вт является эквивалентом нагрузки. Резистор R1 мощностью 5Вт — датчик тока. Резистором R5 изменяют ток через резистор R2 либо R3 в зависимости от положения переключателя и соответственно напряжение на нем. На операционном усилители LM358 и транзисторе КТ 827Б собран усилитель с отрицательной обратной связью с эмиттера транзистора на инвертирующий вход операционного усилителя. Действие ООС проявляется в том, что напряжение на выходе ОУ вызывает такой ток через транзистор VT1, чтобы напряжение на резисторе R1 было равно напряжению на резисторе R2 (R3). Поэтому резистором R5 регулируют напряжение на резисторе R2 (R3) и соответственно ток через нагрузку (транзистор VT1). Пока ОУ находится в линейном режиме, указанное значение тока через транзистор VT1 не зависит ни от напряжения на его коллекторе, ни от дрейфа параметров транзистора при его разогреве. Цепь R4C4 подавляет самовозбуждение транзистора и обеспечивает его устойчивую работу в линейном режиме. Для питания устройства необходимо напряжение от 9 В до 12 В, которое обязательно должно быть стабильным, поскольку от него зависит стабильность тока нагрузки. Устройство потребляет не более 10 мА.

    Последовательность работ
    Электрическая схема простая и не содержит много компонентов, поэтому не стал заморачиваться с печатной платой и произвел монтаж на макетной плате. Резистор R1 поднял над платой, так как он сильно греется. Желательно учитывать расположение радиокомпонентов и не ставить рядом с R1 электролитические конденсаторы. У меня не совсем получилось это сделать (выпустил из виду), что не совсем хорошо.

    Мощный составной транзистор КТ 827Б установил на алюминиевый радиатор. При изготовлении теплоотвода его площадь должна быть не менее 100-150 см2 на 10 Вт рассеиваемой мощности. Я использовал алюминиевый профиль от какого-то фото устройства общей площадью порядка 1000 см2. Перед установкой транзистора VT1 зачистил поверхность теплоотвода от краски и нанес теплопроводную пасту КПТ-8 на место установки.

    Использовать можно любой другой транзистор серии КТ 827 с любым буквенным обозначением.

    Также вместо биполярного транзистора можно в этой схеме использовать полевой n-канальный транзистор IRF3205 или другой аналог этого транзистора, но необходимо изменить номинал резистора R3 на 10 кОм.

    Но при этом есть риск теплового пробоя полевого транзистора при быстром изменении проходящего тока от 1А до 10А. Скорее всего корпус ТО-220 не способен передать такое количество тепла за столь малое время и закипает изнутри! Ко всему можно добавить, что еще можно нарваться на подделку радиодетали и тогда параметры транзистора будут совсем непредсказуемы! То ли алюминиевый корпус КТ-9 транзистора КТ827!

    Возможно проблему можно решить установив параллельно 1-2 таких же транзисторов, но практически я не проверял — отсутствуют в наличии те самые транзисторы IRF3205 в нужном количестве.

    Корпус для электронной нагрузки применил от неисправной автомагнитолы. Ручка для переноса устройства присутствует. Снизу установил резиновые ножки для предотвращения скольжения. В качестве ножек использовал крышечки от пузырьков для медицинских препаратов.

    На передней панели для подключения источников питания разместил двухконтактный акустический зажим. Такие используют на аудио колонках.

    Также здесь расположена ручка регулятора тока, кнопка включения/выключения питания устройства, переключатель режимов работы электронной нагрузки, ампервольтметр для визуального контроля процесса измерения.

    Ампервольтметр заказывал на китайском сайте в виде готового встраиваемого модуля.
    Электронная нагрузка с плавной регулировкой тока

    Электронная нагрузка работает в двух режимах испытания: первый от 70 мА до 1А и второй от 700 мА да 10А.
    Питание устройства происходит от стабилизированного импульсного источника питания напряжением 9,5 В.

    При подключения электронной нагрузки на ампервольтметре отображается значение 0,49В (значение может отличаться). Это особенность работы операционного усилителя LM358 и составного транзистора КТ827, но на точность измерения это никак не влияет. Кому хочется эстетического вида, то можно применить полевой транзистор, тогда показания будут 0 В. Еще раз повторю — эти значения не влияют на точность измерения!


    Заключение
    С данной электронной нагрузки я смог выжать порядка 100 Вт при питании 12В, может возможно и более, но проверить нечем. Плавная регулировка тока, минимальный температурный дрейф и независимость от напряжения проверяемого источника позволяет более точно определить характеристики испытуемого источника питания.

    Данное устройство подходит для тестирования единичных источников питания, но если подойти с умом к делу, то можно создать на его основе много канальное устройство для проверки, к примеру, компьютерного БП.
    Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

    Надежная приставка к внешнему блоку питания

    Самодельное зарядное устройство для литий ионных аккумуляторов шуруповерта

    8.4
    Идея
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    8.2
    Описание
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    7.4
    Исполнение
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    Итоговая оценка: 7.97 из 10 (голосов: 13 / История оценок)

    Добавить комментарий

    66 комментариев
    ino53 #77825

    Знакомый слепил когда-то такое чудовище. Как там в пословице: "Нет ничего более постоянного, чем что-то временное." xaxa 

    Alexandr Alexandrovitch Gubarev #77820

    Спасибо за схему, собрал на КТ827, всё прекрасно работает.

    Гость Николай #54508
    1. Взял за основу эту схему .поставил в паралель кт827а .шунт сделал с нихрома .номально пашет .акб 6 вольтов до 12 А. мог отдать.От переплюсовки 4 диода поставил в паралель д213 .Измеритель китайский .с дачиком температуры установил .Осталось корпус доработать .
    andre9223 #53669
    Разобрался надо 2 раздельных питания
    Korolev #53654
    andre9223,
    Ребята подскажите или дайте схему 
    Набрал в Гугле: "подключение цифрового вольтметра", получил:
    Результатов: примерно 559 000 (0,57 сек.) 
    Куча статей, схем, картинок и видео! Советую обратить внимание на вопросы правильной подачи питания на измеритель, и правильности включения шунта в измеряемую цепь.  smile
    andre9223 #53653
    Так в китайском цифровом вольтамперметоре на 10А шунт стоит в нем медный провод. 
    R555 #53651
    andre9223,
    Ребята подскажите или дайте схему не могу подключить к схеме на КТ827 китайский цифровой вольтамперметор. На блоке питания нагрузку показывает а на индикаторе нет. Сам индикатор проверял работает.

     Ну шунт поменяйте, сколько раз этот вопрос обсуждать. Со второго класса школы меня это бесило.И физик наш не мог тогда прояснить Этот вопрос А ведь всё достаточно просто. На стандартных амперметрах советского производства обычно указывали падение напряжения, обычно это меньше 1 Вольта.Там даже речь шла о милли Вольтах. И можно было вычислить то ТЭЦ (не путать с котельной xaxa)))) распределение токов. Да и закон Ома и Киргофффа нельзя забывать.
    Кто не ошибается, тот не делает ничего.
    andre9223 #53650
    Ребята подскажите или дайте схему не могу подключить к схеме на КТ827 китайский цифровой вольтамперметор. На блоке питания нагрузку показывает а на индикаторе нет. Сам индикатор проверял работает.
    ino53 #41264
    Цитата: Иван_Похмельев
    то можно обойтись без внешнего источника,

    Да, конечно, если с авто АКБ работать. И R3 поставить не 0.1, а где нибудь 0.33 Ом, а то регулировка тока будет только от 6 ампер и выше.
    .
    Иван_Похмельев #41262
    Цитата: ino53
    Попробуй самое простейшее из этой серии, классика схемотехники.
    Если X3 подключить к X1, то можно обойтись без внешнего источника, если не проверять совсем уж низковольтные источники.
    ino53 #41251
    Цитата: Ден
    но после его установки нагрузка совсем перестала работать.
    ИС, что ли, дохлая. Кстати, входа 5 и 6 нехорошо в воздухе оставлять. Транзисторы, надеюсь, проверены? Попробуй самое простейшее из этой серии, классика схемотехники.
    Ден #41233
    ino53,
    815-817 в наличии у меня тоже нет, из отечественных у меня есть только 805БМ и 837Н. Нашел правда 2SD882, он схож по хар-кам с 815-817, но после его установки нагрузка совсем перестала работать. В общем хотел пороще и подешевле, но видимо придется посложнее и подороже (по схеме из видео ниже).
    ino53 #41230
    Попробовать можно КТ 829, но он послабже, 7А 60 Вт. А 209-й, дурак высоковольтный ... пристрой к нему что-то типа 815-817 на раскачку, коллекторы вместе, эммитер малого на базу большого, должен заработать.
    Ден #41228
    Подскажите пожалуйста какие ещё могут подойти транзисторы (не полевые) вместо КТ827Б? У меня сейчас в наличии есть D209L (NPN, 12 Ампер, а мне больше 6 Ампер для проверки нагрузок и не нужно), но с ним работать не хочет, максимум, что выдает, 0,5 Ампер.
    EL #34413
    Видео по теме.(не мое) Почему горят полевики в этой схеме.
    El #33373
    Схема И.Нечаева из журнала Радио №1 2005г (стр.35) Вообщем как я не мучал ее, и паралелил по две и по 4шт. до 10Ампер так и не вытянул, горят транзисторы. На небольших токах до 2ампер работать можно. Вообщем решил теперь собирать по содранной aka kasyan у китайцев схеме на LM324.
    R555 #31005
    По делу пишите мне
    Кто не ошибается, тот не делает ничего.
    Али-бастр #30992
    Пожег уже несколько полевиков . 2шт (в паре) IRL3705 на токе 5 А сгорают за несколько секунд. Теплоотвод даже слегка не успевает нагреться. Жалко, хорошие транзисторы. Попробую перейти на КТ827. Надеюсь Советские транзисторы не подведут!
    Иван_Похмельев #26706
    Цитата: El
    Очень бы хотелось чтобы автор добавил в статью схему подключения цифрового амперметра. Спалил уже два.. ((
    Посмотрите здесь, может быть, поможет. Внешний шунт можно исключить, он только для расширения пределов измерения.
    ocherett #26664 Автор
    Пробило IRF3205 при чуть больше 4Ампер
    Значит нужно запараллелить пару IRF3205, выше уже было об этом. Вольтамперметр подключать, как уже сказал Похмельев, лучше по схеме со странички китайского продавца, где покупали.
    . Смотрите подключение.
    El #26661
    Поставил радиатор с охлаждением, как планировал. Гонял 1час на 25в 1А, все работает стабильно. Решил проверить максимальную нагрузку, Пробило IRF3205 при чуть больше 4Ампер. Заменил его, промазал термопастой "от души" результат тотже, чуть больше 4 ампер повысил и сразу пробило. Причем уходит глухо в КЗ (между стокои и истоком 16-18 Ом), если тестируемый БП без защиты, то выгорит.
    El #26649
    собирал по схеме на IRF 3205
    El #26648
    Спасибо, по предложенной вами схеме тоже подключал, не заработало. Счс проверил на лабараторном БП от 0,2 до 32 вольт заданную нагрузку схема держит стабильно, (больше БП не выдает) Выставлял 250мА, 0.5А и 1А, выше не стал, т.к. временно, пока тестирую схему на столе , поставил небольшой радиатор, при 1А он уже нагрелся до 60С. Схему собирал на печатке. Делал под комп. кулер с вентилятором. Резистор 0.1 поставил 10W керамику.
    kouroff #26641
    Я подключал согласно изображения:

    Где "НАГРУЗКА" - это сама электронная нагрузка, а "напряжение для нагрузки" - испытуемый источник питания. Минус питания вольтамперметра не подключал, а плюс взял с источника для питания электронной нагрузки (у меня 12 вольт).
    А у Вас получается тестировать источники питания с напряжением выше 20 вольт?
    El #26637
    Это было сделано первым делом, и загуглил возможные варианты, но что то пошло не так: с висящим в воздухе минусом питания, индикации не было вообще. При этом мультиметр в разрыв, показывает прекрасно. Перепробовал кучу вариантов. Первый сгорел, когда воткнул в рзрыв (-), второй в разрыв (+) проверяемого БП. питание амперметра брал от бп питания схемы. Поэтому и возник вопрос, как вы подключали?
    Иван_Похмельев #26624
    Если Вы покупали через интернет, смотрите схему на страничке продавца.
    El #26620
    Очень бы хотелось чтобы автор добавил в статью схему подключения цифрового амперметра. Спалил уже два.. ((
    Иван_Похмельев #25778
    Проверьте монтаж.
    Кстати, присмотрелся к схемам, неправильно сделано переключение пределов тока: при переключении во время протекания тока нагрузки возможен кратковременный бросок очень большого тока, ограниченного только токосъёмным резистором и сопротивлением канала полностью открытого транзистора. Следует переделать переключатель: 1 кОм включить постоянно, а в параллель к нему подключать резистор 110 Ом.
    kouroff #25746
    1. Момент отключения на токах от 1А до 9А примерно одинаковый 16-17,5В.
    2. Поочередное отключение полевиков эффекта не дало.
    Да, входная нагрузка с примитивного ЛБП, но впервые данную неисправность заметил на двух последовательно соединенных аккумуляторах. Как будто нагрузка в защиту уходит, может что то не так соединил. А на Вашей нагрузке не пробовали подать 24 вольта (стабильных, с акб)?
    ocherett #25743 Автор
    при плавном увеличении входного напряжения

    Вы на вход нагрузки подаете напряжение с ЛБП? У меня в процессе наладки был случай, когда я подавал с ЛБП напряжение, но регулировать нагрузку не получалось, подкинув напряжение с фиксированным выходным напряжением с другого БП схема заработала. Я разбираться не стал, но предположение, что это связано со схемой стабилизации тока (напряжения) на самом ЛБП.

    Привет, Гость!


    Зарегистрируйтесь

    Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

    Войти

    Добавьте самоделку

    Добавьте тему

    Онлайн чат

    Последние комментарии

    Все комментарии