Вашему вниманию Самодельная Электронная нагрузка. Пока существует в черновом варианте, но тем не менее уже нормально работает. Практически все компоненты нагрузки приехали из Китая. Радиатор долго лежал на полке, и вот наконец наступил его звездный час, спасибо карантину и коронавирусу.
Внимание, это не обзор товара, это DIY на «свободную тему». Кому интересно читаем дальше… Будет много фото и мало букв, обзор родился спонтанно и был написан за пару часов, потому сразу прошу прощение, за какие-либо описки или неправильные обороты речи.
В нагрузке использованы следующие наборы и компоненты:
Двунаправленный АмперВольметр 20А 90В
Конструктор электронной нагрузки 10А 150W
Радиатор купленный на Таобао.
И кучка разных запчастей, вентиляторов, коннекторов, термопредохранителей купленных как на Алиэкспересс, так и рынках запчастей.
Набор электронной нагрузки для самостоятельной сборки с Aliexpress.
Вот и пришла пора собрать это все в кучу, о чем я вам попытаюсь рассказать и показать на фото. Пока черновой, тестовый вариант, который еще необходимо доработать, но уже работающий экземпляр, которые вполне справляется со своим предназначением.
Начиналось все со статьи ув. Кирича, где он описал китайский конструктор электронной нагрузки. Я приобрел в другом месте, аналогичный набор и собрал его. Сначала все было собрано из прилагаемых комплектующих, за исключением разъема питания, диодов выпрямительного моста и силовых транзисторов.
Я не буду подробно описывать сборку, это все очень хорошо описано в обзоре подобного конструктора от ув. Кирича. Всем новичкам крайне рекомендуется к прочтению (ссылка на обзор выше).
Диоды образующие выпрямительный диодный мост были ни к чему, так как питание я планировал давать уже стабилизированное. Изначально планировался к использованию аналоговый трансформаторный блок питания со стабилизацией на выходе L7912 и L7810.
Но от этой идеи в последствии пришлось отказаться, так как банально не хватало мощности трансформатора для питания всех блоков.
Делаем отверстия в радиаторе и нарезаем резьбу:
Крепим на радиаторе термопредохранитель (на 90С) и транзисторы IRFP250. Это транзисторы были заказаны заранее из Китая и установлены вместо комплектных мосфетов в корпусе ТО220, с целью повышения выходной мощности.
Все транзисторы были проверены перед установкой на транзисторном тестере:
Ставим стойки крепления платы нагрузки и подпаиваем провода к силовым транзисторам. Провода должны быть хорошего сечения, способные выдерживать заданный ток.
Ставим плату на стойки и закрепляем болтами. Так где есть опасность замыкания дорожек платы на корпус, подкладываем изолированные шайбы из не проводящего ток материала.
Смотрим сбоку все ли нормально, нет ли визуальных замыканий… Нет, место много, никаких проблем визуально не обнаружено.
Подпаиваем силовые провода, они у меня максимального сечения 3.0 AWG (из имеющихся у меня), на плюсовом проводе автомобильный предохранитель на 25А. Провод медный сечением 26,7 мм2.
В общем итоге получилось вот так. Подсоединяем питание, по плюсовому проводу через термический предохранитель на 90С, который отключит напряжение в случае появления аварийного режима из-за отказа вентилятора.
И делаем стартовый пробный прогон. Нагрузка работает. Резистором плавно меняется ток от нуля и до… 6А. Пока у меня не было ничего более мощного, что бы проверить предельный ток. В принципе если ток будет меньше чем мне требуется, есть 2 варианта это исправить, или подбирать делитель на TL431 или менять шунты — мощные проволочные резисторы в сторону уменьшения сопротивления.
Это все очень подробно описано в обзоре ув. Кирича, потому не буду повторяться.
Собираем дальше. Переходим в двунаправленному Ампервольтметру и дорабатываем его. Первым делом удаляем силовое реле, поскольку не хорошее решение управлять при помощи реле высокотоковой нагрузкой. Так же было замечено что штатное реле потребляет ток 140мА во включенном состоянии и очень ощутимо греется пластмассовый корпус реле, а это мне совсем не нравится.
Вместо штатного реле ставим мелкую релюшку на 12В (с автомобильной сигнализации производство Япония). В сработавшем состоянии реле потребляет ток около 30мА. Итого суммарный ток ампервольтметр + реле составляет 70мА.
С обратной стороны реле ставим перемычку медным проводом хорошего сечения.
Крепим это все опять же на радиатор при помощи монтажных стоек.
Изначально была идея при помощи мелкого реле разрывать питание платы электронной нагрузки, но в последствии от этой идеи я отказался, так как ампервольтметр оказался очень чувствительным в переходным процессам возникающим при подачи питания на нагрузку (кратковременный скачек потребляемого тока, до 200мА, из-за зарядки конденсаторов), что приводило к частым перезагрузкам измерительного устройства. Можно было конечно выкинуть конденсаторы на 1000 мкф, которые почти не несут полезной нагрузки если подается уже стабилизированное напряжение, а не переменный ток, но я нашел лучшее решение, о котором я расскажу позже.
Теперь настало время закрепить сам ампервольтметр и вывести клеммы и некоторые дополнительные компоненты. Пока нет корпуса, можно будет погонять электронную нагрузку в таком черновом варианте.
В алюминиевой пластине было выпилено монтажное отверстие и сама пластина закреплена на радиаторе.
Так же была подобрана пластиковая планка на которой разместил 2 советские зажимные клеммы, переменный резистор и кнопку разрывающую питание ампервольтметра, для быстрого доступа к меню калибровки.
Собираем все окончательно. При этом надо помнить, что у электронной нагрузки и ампервольтметра схема выполнена конструктивно так, что у них образуется общий минусовой провод (потому была изначально идея давать каждому блоку свое напряжение питание, изолированное от остальных). Потому все предохранители и т.п. должны быть выполнены только по плюсовому проводу.
Теперь о том что именно у меня включает реле. Я решил что правильно будет отключать нагрузку соединив средний провод переменного резистора с минусовым проводом. Это эквивалентно крайне левому положению переменного резистора, когда вывод микросхемы соединен с землей и микросхема будет в «закрытом» состоянии.
Сверху на фото видно, что я присоединил нормально замкнутые выводы реле (т.е это те выводы которые находятся в замкнутом состоянии, когда реле отключено). Таким образом при включении ампервольтметра реле находится в обесточенном состоянии, и вход микросхемы замкнут на минусовой провод. При включении нагрузки при помощи кнопки OUT, реле срабатывает и размыкает вход микросхемы от минусового провода, и регулировка тока выполняется при помощи переменного резистора в штатном режиме. Я постарался на схеме изобразить место подключение реле.
Так же обратите внимание на конденсаторы 102 обведенные зелеными кружками. Как мне подсказали у них недостаточная емкость, и нагрузка может самовозбуждаться, потому нужно их заменить на аналогичные, но более емкие 33нФ и до 100нФ (104). Я решил просто допаять параллельно дополнительную емкость, вы можете это видеть на фотографии ниже.
Ну и последние штрихи, ставим модуль управления вентилятором с гистерезисом, позволяющий при достижении определенной заданной температуры плавно включать вентилятор и держать его на малых оборотах, при дальнейшем повышении температуры вентилятор увеличивает обороты вплоть до максимальных, при которых он потребляет 400мА.
Так же на плату я распаял разъем питания, и развел питание ампервольтметра и самой платы нагрузки + вентилятор. В качестве блока питания используется какой-то с зарядного устройства 12В и 1.5А, чего хватает с большим избытком.
В качестве испытания я протестировал аккумулятор LiFePo4 Литокала 6.5а/ч Испытание проводил при токе 6А (1С).
Был задействован триггер LOP отключающий аккумулятор от нагрузки при достижения напряжения 2.3В Емкость аккумулятора вы можете видеть на фото.
Выводы: В общем получилась неплохая электронная нагрузка, которую будет не стыдно оформить в корпус.
Так же планирую еще немного доработать нагрузку установив еще одну плату и 4 транзистора IRFP250, что позволит увеличить мощность нагрузки до 400W и выше. Так же планирую перевести ампервольтметр на 4-х проводную схему, что позволит более точно контролировать напряжение на тестируемом аккумуляторе.
На этом все. Кошку изловить не удалось, потому финального фото животного не будет…
Как всегда приветствуются адекватные комментарии, неадекватные с моей точки зрения комментарии будут игнорироваться.
Источник: rankbrain.ru
Все своими руками
Приветствую. Для проверке блоков питания все время приходиться изобретать какую то нагрузку, то лампы, то нихромовая спираль, то еще какие то приборы подключаю. И что бы не тратить время решил собрать электронную нагрузку
Уже давно присматривал схему электронной нагрузки. Все как один похожи, компараторы, полевые транзисторы и ИОН. В итоге заинтересовала эта
Схема электронной нагрузки
— В этой схеме электронной нагрузки понравилась опция использовать нагрузку как резистор с постоянным сопротивлением.
— Так же в исходной схеме предусмотрена возможность автоматического отключения при падении напряжения до определенного порога. Эта функция будет полезна для разрядки аккумуляторов 12-24В
— Еще есть защита от перегрева, но я ее использовать не буду. Доработав схему под свои нужды получилось следующее
Схема электронной нагрузки своими руками
— В этой схеме предусмотрено переключение между режимами Резистор и Постоянный ток
— В режиме Постоянный ток есть выбор между автоматическим отключением и постоянно включенной нагрузкой.
— Защита от переполюсовки переделана и диод не влияет на напряжение на вольтметре
— Вольтметр Амперметр Ваттметр и Емкость метр(не знаю как еще назвать) в одном приборе, купленный за 500 рублей, если интересно подробности тут
— Теперь можно точно выставлять ток, за счет дополнительного резистора Точно
Для схемы была разработана печатная плата электронной нагрузки. Немного не компактно, но рабочий вариант и почти ничего не греется, кроме резисторов 5Вт и транзисторов
Печатная плата электронной нагрузки
Скачать печатную плату для электронной нагрузки можно тут
Как изготовить печатную плату своими руками, можно посмотреть в статье Как изготовить печатную плату.
— Диодный мост использовал на 2А, охлаждение для кренки не требуется, но на всякий случай радиатор предусмотрел.
— Защитный диод Шотки 100В
— Транзисторы можно ставить в разных корпусах
Собрал плату электронной нагрузки очень быстро, сложностей не возникало. Сначала собираются все цепи без микросхемы, проверяются все напряжения.
После КРЕНки 12В, на опорном с TL431 8.5В и 0.5В на максимум выкрученном переменном резисторе
Проверка опорных напряжений на электронной нагрузке
Если все напряжения в норме, можно собрать схему до конца и попробовать нагрузить схемку.
— Обязательно транзисторы установить на радиатор. Кстати транзисторы использую 23N50 и они способны рассеять около 315Вт, хотя мне по 150Вт хватит вполне.
— Подключить Ваттметр подав ему дополнительное напряжение с шины 12В, а провода с шунта подсоединить в разрыв минуса, на плате точка А.
Нагружать буду безопасно, на лабораторный блок питания. Блок питания на 2.5А, поэтому ток нагрузки около 2А напряжение.
Тестовая нагрузка на лабораторный блок питания 2А
Вроде все работает хорошо, можно настроить эквивалент резистора. Выставляю на блоке питания 1В и подкрутив подстроечный R23 добиваюсь тока 1А если хочу регулировку от 1Ома и 0,5А если хочу регулировку от 2Ом, а дальше по закону Ома
Настройка эквивалента резистора на электронной нагрузке
Установка напряжения автоматического отключения осуществляется резистором R14. Для настройки к нагрузке подаю 10,8В, устанавливаю небольшой ток допустим 100мА и резистором R14 добиваюсь отключения нагрузки от БП.
Все настройки окончены и можно серьезно испытать. Добавлю хорошую турбинку для охлаждения радиатора и нагружу на более мощный блок питания 12В .
Ток нагрузки на полностью выкрученном резисторе Точно ток до 0,75А и полностью выкрученных резисторах Точно и Грубо ток до 15,5А
Испытания электронной нагрузки на максимальном токе 
Погонял значит нагрузку и вроде большего желать нечего, кроме корпуса .
— Для корпуса взял старый корпус от сварочного инвертора.
Вырезал новые отверстия, покрасил и вроде нормально вышло.
— Установил вентилятор 12В
— Убрал с Ваттметра корпус, что бы поместился нормально. Так шунт лучше будет охлаждаться
Сборка электронной нагрузки в корпус 
Что сказать в заключение. Хороший прибор получился, думаю послужит на славу.
На данный момент проверенные характеристики 12В 15А- это 180Вт. Со средней нагрузкой 180Вт вентилятор нормально справлялся с отводом тепла от радиатора, дальше страшно. Но думаю можно нагрузить до 450Вт, при должной доработке.Что бы разогнаться до 450Вт надо установить вентилятор на 24В, естественно заменить трансформатор на 24В. И все же добавить термоконтроль, на всякий случай.
Так же думаю добавить переключатель между токами 15А с напряжением 15-30В и 30А для напряжений 0-15В, это расширит функционал нагрузки
Пока что все. Рекомендую схему к повторению. Кнопки с группами в социальных сетях находятся вверху страницы, подпишитесь и будьте всегда в курсе последних обновлений.
Хотите такое же устройство?
Напишите мне на внутреннюю почту Вконтакте.
Еще из раздела Инструмент электронщика , Самодельные регуляторы напряжения, тока и мощности:
- Самодельная паяльная станция
- Прошивка флеш памяти и программатор CH341A
- Самодельный лабораторный блок питания
- Доработка LCR-T4 прошивка Mega328
- Тестер LCR метр Mega328
Источник: hommad.ru
Электронная нагрузка для блока питания своими руками
Во время тестирования очередного самодельного или отремонтированного блока питания, чтобы создать нагрузку приходится подключать различные лампочки, мощные резисторы и кусочки спирали от электроплитки. Подбирать нужную нагрузку таким образом очень затратное по времени дело. Чтобы не тратить свое драгоценное время и нервы. Проще собрать простую электронную нагрузку своими руками.
По сути это простое устройство состоящее из мощных транзисторов, позволяющих плавно нагрузить блок питания стабильным регулируемым током.
На этом рисунке изображена схема электронной нагрузки на мощных транзисторах позволяющих нагрузить любой блок питания до 40А.
Как работает эта схема? Напряжение с тестируемого блока питания поступает на базу транзистора Т1 через делитель напряжения собранный на резисторах R1, P1 и P2 и ограничительный резистор R2 . Транзистор Т1 управляет четырьмя мощными транзисторами Т2, Т3, Т4 и Т5 выполняющими роль ключей и создающими управляемую нагрузку на блок питания. Для более точной и грубой установки тока нагрузки в схеме имеется два переменных резистора Р1 и Р2. Силу тока нагрузки и напряжение измеряет китайский электронный вольтметр амперметр. Возможна также установка стрелочных приборов на место электронного.
Данная схема рассчитана на входное напряжение до 50В и силу тока до 40А. Если вы хотите увеличить силу тока добавьте в схему необходимое количество транзисторов TIP36C и шунтирующих резисторов 0.15 Ом 5 Вт. Каждый добавленный транзистор увеличивает силу тока на 10А.
В процессе работы транзисторы Т2, Т3, Т4 и Т5 очень сильно нагреваются, по этому требуются хорошее охлаждение. Установите каждый транзистор на большой радиатор размером 100х63х33 мм без изоляционных прокладок потому, что коллекторы транзисторов на схеме все равно соединены вместе.
Радиаторы охлаждаются двумя мощными вентиляторами 120х120 мм. Которые питаются от отдельного блока питания через стабилизатор напряжения L7812CV, также отсюда питается китайский вольтметр амперметр. Транзистор Т1 и стабилизатор напряжения L7812CV установлены на отдельном небольшом радиаторе от компьютерного блока питания, чтобы не мешать силовым транзисторам работать.
С помощью этого простого и надежного устройства легко нагружать и тестировать любые трансформаторные и импульсные блоки питания, а также аккумуляторы и другие источники питания.
Надеюсь электронная нагрузка для блока питания будет полезной самоделкой для вашей домашней радио мастерской.
Радиодетали для сборки
- Транзистор Т1 TIP41, MJE13009, КТ819
- Транзисторы Т2, Т3, Т4, Т5 TIP36C
- Стабилизатор напряжения L7812CV
- Конденсатор С1 1000 мкФ 35В
- Диоды 1N4007
- Резисторы R1, R2 1K, R3 2.2K, R4, R5, R6, R7 0.15 Ом 5 Вт, Р1 10К, Р2 1К
- Радиаторы 4 шт. размер 100х63х33 мм
- Вентиляторы 2 шт. от компьютера 12В размер 120х120 мм
- Китайский вольтметр амперметр на 50А с шунтом, можно поставить стрелочный прибор, будет намного точнее и надежнее
Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!
Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как сделать электронную нагрузку для блока питания
Источник: sdelaitak24.ru