Токовая электронная нагрузка

Электронная нагрузка вещь очень полезная, предназначена для теста источников питания, в том числе и аккумуляторов.

Например если имеется сомнительный блок питания и нужно выяснить его выходные параметры первым делом нужно его нагрузить, при этом каждый блок питания требует индивидуального расчета нагрузочного резистора и чем мощнее блок, тем мощнее должен быть нагрузочный резистор.

Электронная нагрузка выполняет ту же функцию, только является универсальным вариантом для любых источников питания.

Токовая электронная нагрузка 3

Наш вариант очень простой и построен всего на одном операционном усилителе LM358, но задействован всего один элемент ОУ.

4 5

Мощность рассеивается на транзисторах, поэтому чем больше их количество и ток коллектора каждого транзистора, тем больше может быть общая мощность рассеиваемая электронной нагрузкой.

Токовая электронная нагрузка схема

В теории общий ток может доходить до 40 Ампер с учетом тока коллектора кт827, но в деле естественно все будет зависеть от напряжения тестируемого источника питания, если мощность превышает 250 ватт, транзисторам придет кирдык, уделите этому моменту должное внимание.

7 8 9 10 11

Мощные резисторы в этой схеме тоже рассеивают некоторую мощность (и не малую). Эмиттерные резисторы предназначены для выравнивания тока через транзисторы, мощный низкоомный шунт R12 служит датчиком тока, на нем будет рассеиваться колоссальная мощность, поэтому этот резистор подбираем с мощностью около 40 ватт.

Принцип работы довольно прост. При подключении нагрузки образуется падение напряжения на шунте R12 и нарушается баланс напряжений на входах операционного усилителя, последний будет стараться уравновесить это напряжение за счет изменения выходного напряжения, уменьшая или увеличивая его. Тем самым измениться напряжение на базах составных транзисторов, в следствии чего изменится и ток проходящий по ключам.

Переменными резисторами мы можем искусственным образом изменить напряжение на неинвертирующем входе ОУ, этим управляем током протекающий по транзисторам.

Трансформатор в схеме нужен только для питания операционного усилителя и блока индикаторов, поэтому он нужен маломощный. Вторичное напряжение трансформатора от 9 до 15 Вольт, все ровно потом это напряжение будет стабилизировано до уровня 12 Вольт.

12 13

Нынче КТ827 очень дороги, но уверяю, они являются наилучшим решением в этой схеме, знаю что появятся вопросы на счет внедрения полевых транзисторов и должен сказать, что пробовал и с ними. Проблема в том, что при больших токах полевики тупо коротят, я думаю в случае их использования не помешает отдельное управление.

А так можно использовать любые составные ключи, в том числе и кт829, естественно нужно учитывать, что ток этих транзисторов в несколько раз ниже, чем ток коллектора КТ827.

Кнопкой S1 меняем чувствительность ОУ, этим можем переключить нагрузку на более точных измерений малых токов.

Свою конструкцию я дополнил ваттметром, который имеет функцию измерения емкости и в итоге получил электронную нагрузку с функцией разряда аккумуляторов с целью выявления их емкости, притом система может разряжать аккумуляторы большим током (лично тестировал на токах до 20 Ампер, никаких нареканий).
Монтаж простенький, корпус позаимствован у лабораторного источника питания PS-1502.

Каждый транзистор установлен на свой радиатор, вся система дополнена активным охлаждение, притом имеется простенькая схема регулировки оборотов кулера.

14 15 Токовая электронная нагрузкаВ архиве находится печатная плата. А с вами был Ака Касьян, удачи в творчестве, до новых встреч!

Архив


12 thoughts on “Токовая электронная нагрузка”

      1. Не факт, что до 100В можно подавать. Это предельное напряжение, и глядя на графики, сильно зависит от тока коллектора.

  1. Какое минимальное измеряемое напряжение? Для измерения переменного тока можно использовать диодный мост при определение параметра неизвестного трансформатора?

  2. Берем нагрузку 40 а, ку транзистора мин=750, 40/750=53 мА. Операционник выйдет из строя!!! У него ток нагрузки 1-10 ма (если не брать ОУ с открытым коллектором)!!!

    Нужен еще один промежуточный транзистор с ку=20-50!!!

  3. так же резисторы в цепи эмитера при нагрузке 40а/2=20 а на транзистор итого Pмах=0,22ом*20а*20а=88 вт!!!!

  4. Или автор делает по принципу и так сойдет? Или по китайскому методу, на малых токах все ок, на больших все сгорело?

    Резисторы в цепи базы транзисторов кт827 должны иметь мощность не меннее 1 вт
    ток базы транзистора= 20а/750 (ку)=0,027а
    0,027*0,027*1к=0,729 вт
    мощность рассеивания транзистора 125 вт, 2х125=250 вт.
    250вт/40а = 6,25 вольта т.е. при 40а можно к нагрузке подсоединять аккумулятор 6 вольтовый. и 2 транзистора на таких радиаторах даже с обдувом не справятся с такой рассеиваемой мощностью!!!
    т.е. нужно увеличивать число транзисторов!!!!

    Теперь про резистор R12 уже писали что он должен быть 160 вт как минимум. теперь представим ситуацию: подсоединили аккумулятор 12 в (это 13,2в=6 банок минимум по 2,2 в), но подсоединили неправильно! Переплюсовка. В транзисторе параллельно эммитеру коллектору стоит обратный диод! ток через каждый диод пойдет (если 2 транзистора) 13,2-0,7в (падение на диоде) /(0,1+0,22/2)/2=30а!!!! (это если аккумулятор 12 в, а если 24 вольта?)
    мощность рассеиваемая на R12= 60а*60а х0,1= 360вт
    Что будет если не сгорит предохранитель? Как правило транзисторы умирают молча, сначала горит транзистор, потом предохранитель!!!!

    Схему нужно доработать!!!!!

    1. Случайно познакомился с быстро действующим стабилитрон супрессором. Марку не припомню . В питание 12…. 24 в подали напр угу 220 перемену. Естественно прибор супрессор сгорел он на 35 вольт был, выбило на площадке автомат, но сам преобразоваТель остался целым. После замены -все заработало. . Обычно когда 220 попадает в цепь 12 вольт много чего горит, а тут вообще почти ничего. Кстати если этот стабилитрон выдрать и подать питание 12 вольт все бы работало

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.