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Nous savons tous que les magasins et sites chinois en ligne vendent électronique Kits de bricolage Les schémas par lesquels ils sont fabriqués n'ont pas été créés par les Chinois, ni même par les ingénieurs soviétiques. Tout opérateur de radio amateur confirmera que lors des enquêtes quotidiennes, il faut très souvent charger certains schémas pour identifier les caractéristiques de sortie de ces derniers. La charge peut être une lampe conventionnelle, une résistance ou un élément chauffant en nichrome.
Souvent, ceux qui étudient l'électronique de puissance sont confrontés au problème de trouver la bonne charge. En vérifiant les caractéristiques de sortie d'une alimentation particulière, qu'elle soit artisanale ou industrielle, la charge est requise, de plus, la charge est réglable. La solution la plus simple à ce problème consiste à utiliser les rhéostats d'entraînement comme charge.
Mais trouver des rhéostats puissants de nos jours est problématique, outre que les rhéostats ne sont pas non plus en caoutchouc, leur résistance est limitée. Il n'y a qu'une seule solution au problème - la charge électronique. Dans une charge électronique, toute la puissance est allouée aux éléments de puissance - les transistors. En fait, les charges électroniques peuvent être effectuées à n'importe quelle puissance, et elles sont beaucoup plus universelles qu'un rhéostat conventionnel. Les charges électroniques de laboratoire professionnelles coûtent une tonne d'argent.
Les Chinois, comme toujours, offrent d'innombrables analogues. L'une des options pour une telle charge de 150W ne coûte que 9 à 10 $, c'est un peu pour l'appareil, qui est probablement comparable à une alimentation de laboratoire.
En général, l'auteur de cet AKA KASYAN fait maison, a choisi de faire sa propre version. Trouver un diagramme de périphérique n'a pas été difficile.
Ce circuit utilise une puce d'amplification opérationnelle lm324, qui comprend 4 éléments séparés.
Si vous regardez attentivement le circuit, il devient immédiatement clair qu'il se compose de 4 charges distinctes qui sont connectées en parallèle, en raison de laquelle la capacité de charge globale du circuit est plusieurs fois supérieure.
Il s'agit d'un stabilisateur de courant commun sur les transistors à effet de champ, qui peut être remplacé sans problème par des transistors bipolaires à conductivité inverse. Considérons le principe de fonctionnement sur l'exemple de l'un des blocs. L'amplificateur opérationnel a 2 entrées: directe et inverse, ainsi, 1 sortie, qui dans ce circuit contrôle un puissant transistor à effet de champ à canal n.
Nous avons une résistance à faible résistance comme capteur de courant. Pour que la charge fonctionne, une alimentation 12-15 V à faible courant est nécessaire, ou plutôt pour le fonctionnement d'un amplificateur opérationnel.
L'amplificateur opérationnel s'efforce toujours de s'assurer que la différence de tension entre ses entrées est nulle, et cela en changeant la tension de sortie. Lorsque l'alimentation est connectée à la charge, une chute de tension se forme sur le capteur de courant, plus le courant dans le circuit est important, plus la chute sur le capteur est importante.
Ainsi, aux entrées de l'amplificateur opérationnel, nous obtenons la différence de tension, et l'amplificateur opérationnel tentera de compenser cette différence en modifiant sa tension de sortie en ouvrant ou fermant en douceur le transistor, ce qui entraîne une diminution ou une augmentation de la résistance du canal du transistor, et, par conséquent, le courant circulant dans le circuit changera .
Dans le circuit, nous avons une source de tension de référence et une résistance variable, dont la rotation nous donne l'occasion de forcer le changement de tension à l'une des entrées de l'amplificateur opérationnel, puis le processus ci-dessus se produit, et en conséquence, le courant dans le circuit change.
La charge s'exécute en mode linéaire. Contrairement à un pulsé, dans lequel le transistor est soit complètement ouvert soit fermé, dans notre cas, nous pouvons rendre le transistor ouvert autant que nous en avons besoin. En d'autres termes, modifiez en douceur la résistance de son canal et, par conséquent, changez littéralement le courant du circuit de 1 mA. Il est important de noter que la valeur de courant définie par la résistance variable ne change pas en fonction de la tension d'entrée, c'est-à-dire que le courant est stabilisé.
Dans le schéma, nous avons 4 blocs de ce type. La tension de référence est générée à partir de la même source, ce qui signifie que les 4 transistors s'ouvriront uniformément. Comme vous l'avez remarqué, l'auteur a utilisé de puissantes touches de champ IRFP260N.
Ce sont de très bons transistors à 45A, 300W de puissance. Dans le circuit, nous avons 4 de ces transistors et, en théorie, une telle charge devrait se dissiper jusqu'à 1200 W, mais hélas. Notre circuit fonctionne en mode linéaire. Peu importe la puissance du transistor, en mode linéaire, tout est différent. La puissance de dissipation est limitée par le boîtier du transistor, toute la puissance est libérée sous forme de chaleur sur le transistor, et il doit avoir le temps de transférer cette chaleur au radiateur. Par conséquent, même le transistor le plus cool en mode linéaire n'est pas aussi cool. Dans ce cas, le maximum que le transistor du boîtier TO247 peut dissiper se situe autour de 75W de puissance, c'est tout.
Nous avons compris la théorie, passons maintenant à la pratique.
Circuit imprimé a été développé en seulement quelques heures, le câblage est bon.
La carte finie doit être étamée, les chemins de puissance renforcés avec un fil de cuivre monocœur, et tout est abondamment rempli de soudure pour minimiser les pertes sur la résistance des conducteurs.
La carte fournit des sièges pour l'installation de transistors, à la fois dans les boîtiers TO247 et TO220.
Dans le cas de l'utilisation de ce dernier, vous devez vous rappeler que le maximum dont le châssis TO220 est capable est une modeste 40W de puissance en mode linéaire. Les capteurs de courant sont des résistances 5W à faible résistance avec une résistance de 0,1 à 0,22 ohms.
Les amplificateurs opérationnels sont de préférence montés sur une prise pour un montage sans soudure. Pour une régulation de courant plus précise, ajoutez 1 autre résistance à faible résistance au circuit. Le premier permettra un réglage grossier, le second plus fluide.
Précautions La charge n'a pas de protection, vous devez donc l'utiliser à bon escient. Par exemple, si des transistors de 50V sont dans la charge, il est alors interdit de connecter les alimentations testées avec une tension supérieure à 45V. Eh bien, c'était une petite marge. Il n'est pas recommandé de régler la valeur actuelle à plus de 20A si les transistors sont dans les cas TO247 et 10-12A, si les transistors sont dans le cas TO220. Et, peut-être, le point le plus important est de ne pas dépasser la puissance autorisée de 300W, si des transistors dans le boîtier de TO247 sont utilisés. Pour ce faire, il est nécessaire d'intégrer un wattmètre dans la charge afin de surveiller la puissance dissipée et de ne pas dépasser la valeur maximale.
L'auteur recommande également fortement d'utiliser des transistors du même lot pour minimiser la propagation des caractéristiques.
Refroidissement. J'espère que tout le monde comprend que 300W de puissance iront stupidement pour chauffer des transistors, c'est comme un radiateur de 300W. Si la chaleur n'est pas efficacement éliminée, alors les transistors Khan, nous installons donc des transistors sur un radiateur monobloc massif.
L'endroit où le substrat clé est pressé contre le radiateur doit être soigneusement nettoyé, dégraissé et poli. Même de petites bosses dans notre cas peuvent tout gâcher. Si vous décidez de répandre de la graisse thermique, faites-le avec une couche mince, en utilisant uniquement une bonne graisse thermique. Vous n'avez pas besoin d'utiliser de coussinets thermiques, vous n'avez pas non plus besoin d'isoler les substrats clés du radiateur, tout cela affecte le transfert de chaleur.
Eh bien, maintenant, enfin, vérifions le travail de notre charge. Nous chargerons ici une telle alimentation de laboratoire, qui donne un maximum de 30V à un courant allant jusqu'à 7A, c'est-à-dire que la puissance de sortie est d'environ 210W.
Dans la charge elle-même, dans ce cas, 3 transistors sont installés au lieu de 4, donc nous ne pourrons pas obtenir les 300 W de puissance, c'est trop risqué et le laboratoire ne donnera pas plus de 210 W. Ici, vous pouvez remarquer la batterie 12 volts.
Dans ce cas, c'est uniquement pour alimenter l'amplificateur opérationnel. Nous augmentons progressivement le courant et atteignons le niveau souhaité.
30V, 7A - tout fonctionne bien. La charge a résisté malgré le fait que les clés de l’auteur de différentes parties étaient douloureusement douteuses, mais elles étaient originales si elles n’éclataient pas immédiatement.
Une telle charge peut être utilisée pour vérifier la puissance des alimentations informatiques et au-delà. Et aussi afin de décharger la batterie, d'identifier la capacité de cette dernière. En général, les jambons apprécieront les avantages de la charge électronique. La chose est vraiment utile dans le laboratoire radio-amateur, et la puissance d'une telle charge peut être augmentée jusqu'à 1000W en incluant plusieurs de ces cartes en parallèle. Le schéma de charge de 600 W est présenté ci-dessous:
En cliquant sur le lien "Source" à la fin de l'article, vous pouvez télécharger l'archive du projet avec un circuit et une carte de circuit imprimé.
Merci de votre attention. A très bientôt!
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