Електронна навантаження на польових транзисторах 500 — 1000 Вт

Нещодавно було потрібно протестувати різні дуже потужні акумуляторні батареї напругою від 24 до 55 В. Так як для таких великих струмів резистори підібрати нереально — довелося побудувати щось повністю електронне. За базу послужила конструкція штучної навантаження, описаної на сайті раніше. Оскільки потужність її була занадто мала, вона кілька посилилася.

Схема електрична принципова ЕН

В якості силового елемента використовується 8 резисторів по 0,68 Ом, підключених до силового транзистору IGBT. Чому саме IGBT? Під час випробувань вилетіло кілька звичайних МОП-транзисторів, а IGBT виявилися помітно більш стійкі. Резистори встановлені на радіаторах по 4 шт. Залежно від потреб включені послідовно для більш високих напруг навантаження або паралельно — для слабших. Радіатори прикручені на відстані 1 см від дна корпусу, під радіаторами просвердлені отвори, витрата охолоджуючого повітря значний.

Силовий транзистор встановлений на радіаторі від процесора ПК, охолоджується двома вентиляторами.

В якості вимірювального елемента і еталона для операційного підсилювача, використовується резистор 0,01 Ом, а в якості вимірників лічильники на мікросхемах ICL7107 — точність струму 0,1 А, напруги — 0,1 В.

Електричне живлення для лічильників і вентиляторів — знято з якогось імпульсного пристрою з параметрами + 5 В на 5 А (індикатори), +/- 12 В на 2 А (вентилятори і ОУ). В наявності був класний металевий корпус від якогось старого приладу, його і вирішено було використовувати. Передня панель зроблена зі шматка 3-мм ПВХ пластини. У задній частині вирізані отвори для вентиляторів.

Випробування роботи навантаження

  1. Схема перевірена при напружених 28 В на 20 А — потужність розсіюється на резисторах і транзисторах IGBT 560 Вт — з охолодженням і під навантаженням протягом однієї години — температура 40 градусів.
  2. Ще один тест штучної навантаження проводився з батареєю 55 В на 11 А / ч — тут навантаження склало 15 — 20 А, значить потужність досягла 1 кВт — радіатори стали гарячі, особливо ті, на яких встановлені силові резистори. Резистори нагрілися до близько 110 градусів, транзистор IGBT до температури 90 градусів, в принципі прийнятно.
  3. Природно можна легко протестувати автомобільні акумулятори з режимом 12 В на 20 А — при цьому була температура 80 градусів, що нормально.

Шляхи удосконалення приладу

У перспективі подальше поліпшення цієї саморобної електронної навантаження за рахунок додавання вимірювача потужності і контролера режимів на Arduino (з Aliexpress).

Будівництво приладу обійшлося в основному витратами на силові резистори — інше валялося від розбирання будь-яких речей.
Також додасться кілька гнізд, щоб мати декілька діапазонів напруги для тестування без перемикання потужних резисторів.

Ссылка на основную публикацию