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Todos sabemos que as lojas e sites online chineses vendem eletrônico Kits de bricolage Os esquemas pelos quais são feitos não foram criados pelos chineses ou mesmo pelos engenheiros soviéticos. Qualquer operador de rádio amador confirmará que, durante pesquisas diárias, muitas vezes é necessário carregar determinados esquemas para identificar as características de saída destes últimos. A carga pode ser uma lâmpada convencional, resistor ou elemento de aquecimento de nicromo.
Freqüentemente, aqueles que estudam eletrônica de potência enfrentam o problema de encontrar a carga certa. Verificando as características de saída de uma fonte de alimentação específica, seja doméstica ou industrial, a carga é necessária, além disso, a carga é ajustável. A solução mais fácil para esse problema é usar reostatos de treinamento como carga.
Mas encontrar reostatos poderosos hoje em dia é problemático, além de reostatos também não serem de borracha, sua resistência é limitada. Existe apenas uma solução para o problema - carga eletrônica. Em uma carga eletrônica, toda a energia é alocada para elementos de potência - transistores. De fato, as cargas eletrônicas podem ser feitas com qualquer potência e são muito mais universais que um reostato convencional. As cargas eletrônicas profissionais de laboratório custam uma tonelada de dinheiro.
Os chineses, como sempre, oferecem inúmeros análogos. Uma das opções para uma carga de 150W custa apenas US $ 9-10, isso é um pouco para o dispositivo, que em importância provavelmente é comparável a uma fonte de alimentação de laboratório.
Em geral, o autor deste caseiro AKA KASYAN, escolheu fazer sua própria versão. Encontrar um diagrama de dispositivo não foi difícil.
Este circuito usa um chip amplificador operacional lm324, que inclui 4 elementos separados.
Se você observar atentamente o circuito, fica imediatamente claro que ele consiste em 4 cargas separadas conectadas em paralelo, devido às quais a capacidade de carga geral do circuito é várias vezes maior.
Este é um estabilizador de corrente convencional em transistores de efeito de campo, que pode ser substituído sem problemas por transistores bipolares de condutividade reversa. Considere o princípio de operação no exemplo de um dos blocos. O amplificador operacional possui 2 entradas: direta e inversa, bem, 1 saída, que neste circuito controla um potente transistor de efeito de campo de canal n.
Temos um resistor de baixa resistência como sensor de corrente. Para que a carga funcione, é necessária uma fonte de alimentação de baixa corrente de 12-15V, ou melhor, para a operação de um amplificador operacional.
O amplificador operacional sempre se esforça para garantir que a diferença de tensão entre suas entradas seja zero e faz isso alterando a tensão de saída. Quando a fonte de alimentação é conectada à carga, uma queda de tensão se forma no sensor de corrente, quanto maior a corrente no circuito, maior a queda no sensor.
Assim, nas entradas do amplificador operacional, obtemos a diferença de tensão, e o amplificador operacional tentará compensar essa diferença alterando sua tensão de saída abrindo ou fechando suavemente o transistor, o que leva a uma diminuição ou aumento da resistência do canal do transistor e, consequentemente, a corrente que flui no circuito muda. .
No circuito, temos uma fonte de tensão de referência e um resistor variável, cuja rotação nos dá a oportunidade de forçar a alteração da tensão em uma das entradas do amplificador operacional e, em seguida, ocorre o processo mencionado e, como resultado, a corrente no circuito muda.
A carga é executada no modo linear. Ao contrário de um pulsado, no qual o transistor está totalmente aberto ou fechado, no nosso caso, podemos abrir o transistor o quanto for necessário. Em outras palavras, altere suavemente a resistência de seu canal e, portanto, altere a corrente do circuito literalmente de 1 mA. É importante observar que o valor atual definido pelo resistor variável não muda dependendo da tensão de entrada, ou seja, a corrente é estabilizada.
No esquema, temos 4 desses blocos. A tensão de referência é gerada a partir da mesma fonte, o que significa que todos os 4 transistores abrirão uniformemente. Como você notou, o autor usou as poderosas chaves de campo IRFP260N.
Estes são muito bons transistores com potência de 45A, 300W. No circuito, temos 4 desses transistores e, em teoria, essa carga deve dissipar até 1200W, mas infelizmente. Nosso circuito opera no modo linear. Não importa o quão poderoso seja o transistor, no modo linear tudo é diferente. A potência de dissipação é limitada pelo gabinete do transistor, toda a energia é liberada na forma de calor no transistor e deve haver tempo para transferir esse calor para o radiador. Portanto, mesmo o transistor mais legal no modo linear não é tão legal. Nesse caso, o máximo que o transistor no pacote TO247 pode dissipar é algo em torno de 75W de potência, é isso.
Nós descobrimos a teoria, agora vamos praticar.
Placa de circuito foi desenvolvido em apenas algumas horas, a fiação é boa.
A placa acabada precisa ser estanhada, os caminhos de energia reforçados com um fio de cobre de núcleo único e tudo é abundantemente preenchido com solda para minimizar as perdas na resistência dos condutores.
A placa fornece assentos para a instalação de transistores, nos pacotes TO247 e TO220.
No caso de usar o último, é preciso lembrar que o máximo que o chassi TO220 é capaz é de 40 W de potência modesta no modo linear. Os sensores de corrente são resistores de 5W de baixa resistência com uma resistência de 0,1 a 0,22 ohms.
Os amplificadores operacionais são preferencialmente montados em um soquete para montagem sem solda. Para uma regulação de corrente mais precisa, adicione outro 1 resistor de baixa resistência ao circuito. O primeiro permitirá ajustes grosseiros, o segundo mais suave.
Precauções A carga não tem proteção, então você precisa usá-la com sabedoria. Por exemplo, se transistores de 50V estiverem na carga, é proibido conectar as fontes de alimentação testadas com uma tensão acima de 45V. Bem, essa foi uma pequena margem. Não é recomendável definir o valor atual para mais de 20A se os transistores estiverem nos casos TO247 e 10-12A, se os transistores estiverem no caso TO220. E, talvez, o ponto mais importante seja não exceder a potência permitida de 300W, se forem utilizados transistores na carcaça do TO247. Para isso, é necessário integrar um wattímetro à carga, a fim de monitorar a potência dissipada e não exceder o valor máximo.
O autor também recomenda fortemente o uso de transistores do mesmo lote para minimizar a propagação de características.
Arrefecimento. Espero que todos entendam que 300 W de potência serão estupidamente para aquecimento de transistores, é como um aquecedor de 300 W. Se o calor não for removido com eficácia, então os transistores Khan, então instalamos os transistores em um radiador maciço de uma peça.
O local onde o substrato chave é pressionado contra o radiador deve ser cuidadosamente limpo, desengordurado e polido. Mesmo pequenas saliências no nosso caso podem estragar tudo. Se você decidir espalhar graxa térmica, faça-o com uma camada fina, usando apenas uma boa graxa térmica. Você não precisa usar almofadas térmicas, também não é necessário isolar os principais substratos do radiador, tudo isso afeta a transferência de calor.
Bem, agora, finalmente, vamos verificar o trabalho da nossa carga. Carregaremos aqui uma fonte de alimentação de laboratório, que fornece um máximo de 30V a uma corrente de até 7A, ou seja, a potência de saída é de cerca de 210W.
Na carga propriamente dita, neste caso, 3 transistores são instalados em vez de 4, portanto, não conseguiremos obter todos os 300W de potência, é muito arriscado e o laboratório não fornecerá mais de 210W. Aqui você pode notar a bateria de 12 volts.
Nesse caso, é apenas para alimentar o amplificador operacional. Aumentamos gradualmente a corrente e atingimos o nível desejado.
30V, 7A - tudo funciona bem. A carga resistiu apesar do fato de que as chaves do autor de diferentes partes eram dolorosamente duvidosas, mas eram originais se não explodissem de uma só vez.
Essa carga pode ser usada para verificar a potência das fontes de alimentação do computador e além. E também, a fim de descarregar a bateria, para identificar a capacidade deste último. Em geral, os presuntos apreciarão os benefícios da carga eletrônica. A coisa é realmente útil no laboratório de radioamadores, e o poder dessa carga pode ser aumentado até 1000W, incluindo várias dessas placas em paralelo. O esquema de carga de 600W é apresentado abaixo:
Ao clicar no link "Fonte" no final do artigo, você pode fazer o download do arquivo do projeto com um circuito e uma placa de circuito impresso.
Obrigado pela atenção. Até breve!
Vídeo: