Z biegiem czasu zgromadziłem pewną liczbę różnych chińskich konwerterów prądu przemiennego i stałego do ładowania akumulatorów telefonów komórkowych, lamp, tabletów, a także małych zasilaczy do przełączania elektroniczny rzemiosło a właściwie same baterie. W przypadkach często podaje się parametry elektryczne urządzenia, ale ponieważ najczęściej konieczne jest zajmowanie się chińskimi produktami, w których przecenianie wydajności jest święte, nie byłoby nie na miejscu sprawdzanie rzeczywistych parametrów urządzenia przed użyciem go do rzemiosła. Ponadto możliwe jest stosowanie źródeł zasilania bez obudowy, na której informacja o ich parametrach nie zawsze jest dostępna.
Wielu może powiedzieć, że wystarczy użyć potężnych zmiennych lub stałych rezystorów, lamp samochodowych lub po prostu spirali nichromowej. Każda metoda ma swoje wady i zalety, ale najważniejsze jest to, że stosowanie tych metod płynnej regulacji prądu jest dość trudne do osiągnięcia.
Dlatego zebrałem dla siebie obciążenie elektroniczne wzmacniaczy operacyjnych LM358 i tranzystor kompozytowy KT827B z testującymi zasilaczami o napięciu od 3 V do 35 V. W tym urządzeniu prąd przez element obciążający jest stabilizowany, więc praktycznie nie podlega on wahaniom temperatury i nie zależy od napięcia badanego źródła, co jest bardzo wygodne przy usuwaniu charakterystyk obciążenia i przeprowadzaniu innych testów, zwłaszcza długich.
Materiały:
- układ LM358;
- tranzystor KT827B (tranzystor kompozytowy NPN);
- rezystor 0,1 Ohm 5 W;
- rezystor 100 omów;
- rezystor 510 omów;
- rezystor 1 kΩ;
- rezystor 10 kOhm;
- rezystor zmienny 220 kOhm;
- niepolarny kondensator 0,1 μF;
- 2 szt. Kondensator tlenkowy 4,7 uF x 16V;
- kondensator tlenkowy 10 uF x 50V;
- aluminiowy radiator;
- stabilny zasilacz 9-12 V.
Narzędzia:
- lutownica, lut, topnik;
- wiertarka elektryczna;
- układanka;
- ćwiczenia;
- dotknij M3.
Instrukcja montażu urządzenia:
Zasada działania Urządzenie na zasadzie działania jest źródłem prądu sterowanym napięciem. Potężny kompozytowy tranzystor bipolarny KT 827B o prądzie kolektora Ik = 20A, wzmocnieniu h21e powyżej 750 i maksymalnym rozproszeniu mocy 125 W jest równoważne obciążeniu. Rezystor 5W R1 - czujnik prądu. Rezystor R5 zmienia prąd przez rezystor R2 lub R3 w zależności od położenia przełącznika i odpowiednio napięcia na nim. Wzmacniacz z ujemnym sprzężeniem zwrotnym od emitera tranzystora do wejścia odwracającego wzmacniacza operacyjnego jest montowany na wzmacniaczach operacyjnych LM358 i tranzystorze KT 827B. Efektem OOS jest to, że napięcie na wyjściu wzmacniacza operacyjnego powoduje taki prąd przez tranzystor VT1, tak że napięcie na rezystorze R1 jest równe napięciu na rezystorze R2 (R3). Dlatego rezystor R5 reguluje napięcie na rezystorze R2 (R3) i odpowiednio prąd przez obciążenie (tranzystor VT1). Podczas gdy wzmacniacz operacyjny jest w trybie liniowym, wskazana wartość prądu przez tranzystor VT1 nie zależy ani od napięcia na jego kolektorze, ani od dryfu parametrów tranzystora, gdy jest on podgrzewany. Obwód R4C4 tłumi samowzbudzenie tranzystora i zapewnia jego stabilną pracę w trybie liniowym. Do zasilania urządzenia wymagane jest napięcie od 9 V do 12 V, które musi być stabilne, ponieważ od tego zależy stabilność prądu obciążenia. Urządzenie zużywa nie więcej niż 10 mA.
Sekwencja pracy
Obwód elektryczny jest prosty i nie zawiera wielu elementów, więc nie zawracałem sobie głowy drukowaną płytką drukowaną i zamontowałem ją na płycie. Rezystor R1 podniesiony nad płytą, ponieważ jest bardzo gorący. Wskazane jest, aby wziąć pod uwagę lokalizację komponentów radiowych i nie umieszczać kondensatorów elektrolitycznych w pobliżu R1. Nie udało mi się tego zrobić (straciłem go z oczu), co nie jest całkiem dobre.
Potężny tranzystor kompozytowy KT 827B zainstalowany na aluminiowym radiatorze. Przy produkcji radiatora jego powierzchnia powinna wynosić co najmniej 100-150 cm2 przy rozpraszaniu mocy 10 watów. Użyłem profilu aluminiowego z jakiegoś urządzenia fotograficznego o łącznej powierzchni około 1000 cm2. Przed zainstalowaniem tranzystora VT1 oczyścił powierzchnię radiatora z farby i nałożył pastę przewodzącą ciepło KPT-8 na miejsce instalacji.
Możesz użyć dowolnego innego tranzystora z serii KT 827 z dowolnym oznaczeniem literowym.
Ponadto zamiast tranzystora bipolarnego można w tym obwodzie użyć tranzystora n-kanałowego IRF3205 lub innego analogu tego tranzystora, ale należy zmienić wartość rezystora R3 na 10 kOhm.
Istnieje jednak ryzyko uszkodzenia termicznego tranzystora polowego przy gwałtownej zmianie prądu przepływającego z 1A na 10A. Najprawdopodobniej obudowa TO-220 nie jest w stanie przenieść tak dużej ilości ciepła w tak krótkim czasie i wrze od środka! Do wszystkiego, co możesz dodać, że nadal możesz napotkać fałszywy komponent radiowy, a wtedy parametry tranzystora będą całkowicie nieprzewidywalne! Albo aluminiowa obudowa KT-9 tranzystora KT827!
Być może problem można rozwiązać, instalując równolegle 1-2 te same tranzystory, ale praktycznie nie sprawdziłem - taka sama liczba tranzystorów IRF3205 nie jest dostępna.
Obudowa do obciążenia elektronicznego przykładana z wadliwego radia samochodowego. Obecny jest uchwyt do przenoszenia urządzenia. Gumowe nóżki montowane u dołu, aby zapobiec poślizgnięciu. Jako nogi użyłem czapek z bąbelków do preparatów medycznych.
Na przednim panelu do podłączenia zasilaczy umieszczono dwubiegunowy klip akustyczny. Są one używane w głośnikach audio.
Istnieje również pokrętło regulatora prądu, przycisk włączania / wyłączania zasilania urządzenia, elektroniczny przełącznik trybu działania obciążenia, amperomierza do wizualnego monitorowania procesu pomiaru.
Ampervoltmeter został zamówiony na chińskiej stronie w postaci gotowego wbudowanego modułu.
Obciążenie elektroniczne działa w dwóch trybach testowych: pierwszy od 70 mA do 1A i drugi od 700 mA do 10A.
Urządzenie zasilane jest stabilizowanym napięciem zasilającym o napięciu 9,5 V.
Podczas podłączania obciążenia elektronicznego na amperomierzu wyświetlana jest wartość 0,49 V. (wartość może się różnić). Jest to cecha działania wzmacniacza operacyjnego LM358 i tranzystora kompozytowego KT827, ale nie wpływa to w żaden sposób na dokładność pomiaru. Jeśli chcesz uzyskać estetyczny wygląd, możesz użyć tranzystora polowego, wówczas odczyty będą wynosić 0 V. Ponownie powtarzam - te wartości nie wpływają na dokładność pomiaru!
Wniosek
Przy tym obciążeniu elektronicznym udało mi się wycisnąć około 100 watów przy zasilaniu 12 V, może więcej, ale nie ma nic do sprawdzenia. Płynna regulacja prądu, minimalny dryft temperatury i niezależność od napięcia badanego źródła pozwala dokładniej określić charakterystykę badanego źródła zasilania.
To urządzenie nadaje się do testowania pojedynczych źródeł zasilania, ale jeśli mądrze podejdziesz do sprawy, możesz na jego podstawie stworzyć urządzenie wielokanałowe do sprawdzania, na przykład, zasilacza komputerowego.