Sztuczne obciążenie o regulowanym prądzie

dummy-load-7Ten prosty układ może posłużyć do testowania różnej maści zasilaczy. Układ zachowa się jak obciążenie rezystancyjne, tyle że na bieżąco, za pomocą potencjometru, ustalać możemy dowolne obciążenie od 10mA do 20A i taka wartość będzie się utrzymywała niezależnie od spadków napięcia. Wartość płynącego prądu jest na bieżąco wyświetlana przez wbudowany amperomierz – więc nie trzeba do tego celu „zajmować” multimera.

Układ

dummy_load_6Układ zbudowany w oparciu o LINK. Układ jest na tyle prosty że każdy może sobie go wykonać, i na tyle przydatny że w każdym warsztacie znajdzie zastosowanie. Wzmacniacz operacyjny LM358 dąży do tego aby napięcie odłożone na R7 było równe temu zadanemu za pomocą potencjometrów PR1 i PR2 – ot cała magia! Potencjometrem PR2 nastawiamy zgrubnie, PR1 zaś dokładnie. Rezystor R7 i tranzystor T3 (+ ew.T4) dobieramy adekwatnie do maksymalnej mocy jaką chcemy na naszym obciążeniu wytracić, o tym zaraz.

Dobór tranzystora

dummy-load-1W zasadzie dowolny tranzystor mosfet z kanałem typu N. Od jego napięć pracy będą zależne napięcia pracy naszego sztucznego obciążenia. Parametry jakie nas bardziej powinny zainteresować to Ic (collector current) oraz Ptot (power dissipation). Ic to maksymalny prąd jaki możemy puścić przez złącze, a Ptot to moc strat jaką może przekazać obudowa tranzystora. W tym przypadku tranzystor IRF3205 _teoretycznie_ umożliwia obciążenie układu prądem 110A, jednak jego maksymalna moc rozpraszana to 200W i to w konkretnych niemal idealnych warunkach (temperatura obudowy Tc 25*C). Jak nietrudno policzyć, maksymalny prąd 20A możemy zadać przy napięciu roboczym do 10V. Aby zwiększyć te parametry, w tym przypadku użyłem dwóch takich połączonych równolegle tranzystorów co pozwala rozproszyć do 400W mocy, przypominam że w idealnych warunkach 25*C! Do tego trzeba naprawdę potężnego radiatora z wymuszonym chłodzeniem, jeśli naprawdę mamy zamiar wytracać takie moce. BC327 i BC337 to wtórniki dla tranzystorów mosfet, pozwalają na szybkie przeładowanie pojemności bramki. Kondensator C9 to kompensacja częstotliwościowa, zapobiega on wzbudzaniu się układu. Został on praktycznie dodany „na zapas” ale jak się okazało w tym przypadku, układ się nie wzbudza. Jednak przy testowaniu zasilaczy impulsowych lub innych wynalazków, może się okazać że układ będzie się wzbudzał. W takim razie można wlutować C9 – szybkość stabilizacji wtedy będzie niższa.

Dobór rezystora

dummy-load-2Przy obciążeniu 20A, rezystor powinien mieć moc 40W i być dobrze chłodzony. 20A * 0R1 = 2V. 2V * 20A = 40W. Najlepiej nabyć rezystor z metalową obudową z możliwością dokręcenia do radiatora. Można też łączyć wiele rezystorów tak, aby uzyskać 0.1ohm o odpowiedniej mocy. Z resztą moc rezystora dla 20A to jest pikuś, martwmy się o odprowadzenie ciepła z tranzystorów… Załóżmy że użyliśmy kilku tranzystorów aby mieć zakres do 20A przy (przykładowo) 25V. Jak nietrudno policzyć, układ zamieni się w grzejnik – do wychłodzenia będziemy mieli 0,5kW! Kosmiczne liczby, ale nic nie stoi na przeszkodzie aby układ do takich zakresów rozbudować – zachowując oczywiście zdrowy rozsądek :)

Napięcie zasilania układu to niestabilizowane 15V, choć zależy one jeszcze od parametru Vgs naszego tranzystora, czyli napięcia bramy przy którym tranzystor w pełni się otworzy. Zwykle nie potrzeba więcej jak 10V. Przy większym napięciu, stabilizator IC2 należy wyposażyć w radiator. Można też użyć tranzystora w wersji Logic Level, czyli takiego sterowanego napięciami TTL. Wówczas napięcie zasilania 7V będzie w pełni wystarczające. Na tym kończy się prostsza część urządzenia którą jest same sztuczne obciążenie.

Opcjonalnie można dołożyć miernik prądu, ale nie jest on konieczny jeśli nie chcemy komplikować całości. Jednak polecam go dołożyć, zwolni to nam jeden multimer którego normalnie będziemy musieli użyć do monitorowania prądu. Miernik wykonany jest na popularnym układzie ICL1707 i czterech wyświetlaczach LED. Nie ma tutaj żadnej filozofii, jest to najprostsza aplikacja z przetworniczką -5V na buforku CD4049. Można by użyć dedykowanej przetworniczki na ICL7660 ale akurat taki układ miałem pod ręką.

Uwagi

dummy_load_5Układ ICL7107 lutujemy od strony druku! Został zaprojektowany tak, że po prostu inaczej umieścić się go nie da :( Wyświetlacze LED to wyświetlacze 14mm ze wspólną anodą. Na płytce wykonać należy trzy połączenia izolowanymi przewodami. Moc obciążenia można zwiększyć poprzez dołożenie kolejnych tranzystorów mosfet, jednak należy robić to zgodnie zasadami łączenia takich tranzystorów. Nie wymagają one oporników wyrównawczych bowiem wraz ze wzrostem temperatury rośnie rezystancja złącza RDSon i rozkład prądów będzie wyrównany. Każdy tranzystor musi mieć osobny opornik na bramie. Ścieżki prądowe (oznaczone przerywaną linią) należy pogrubić. Płytki ze zdjęć i renderu 3D, jak zwykle, mogą się lekko różnić od tych z załącznika. Były to oczywiście płytki prototypowe, w załączniku znajduje się wersja ostateczna i wg niej należy budować urządzenie.

Uruchomienie

Trzeba jedynie wykonać kalibrację wskazań miernika. Uruchamiamy układ, do zacisków LOAD dołączamy testowany zasilacz, a w szereg z nim multimetr ustawiony na pomiar prądu (zakres 10A). Potencjometrem PR3 ustawiamy takie same wskazania jak na multimetrze, z tym że taką kalibrację dobrze będzie przeprowadzić po rozgrzaniu układu.

Inne zastosowania układu

dummy-load-4Nie tylko testowanie zasilaczy. Układ może posłużyć również do testowania baterii, akumulatorów, wygodnie zmierzymy i policzymy ich pojemność – a to za sprawą stabilizacji prądu który zawsze będzie się utrzymywał na zadanym poziomie. Układ może posłużyć także za zwykły miernik prądu, lub jako ograniczenie prądowe do zasilacza – można go włączyć szeregowo z jakimś odbiornikiem i będziemy mieli obydwie te opcje na raz :) Aby mierzyć prąd, potencjometry regulacji należy skręcić do końca w prawo tak aby tranzystor był stale otwarty – wtedy spadek napięcia wystąpi jedynie na rezystorze pomiarowym.

Aktualizacja 10.04.2013:

Układ został uzupełniony o obudowę, rozbudowany, i zmodyfikowany zgodnie ze wskazówkami kolegi Sadi – http://mdiy.pl/sztuczne-obciazenie-o-regulowanym-pradzie/comment-page-1/#comment-25033 (również dalsze komentarze).

Dwa tranzystory posiadają teraz osobne rezystory pomiarowe i osobne kanały pomiarowo sterujące – dwa wzmacniacze operacyjne zawarte w sktrukturze LM358. Rezystancji jednak nie zwiększałem bo nie mam odpowiednich rezystorów dużej mocy, tak aby na nich tracić część energi. Mało tego, rezystancja została zmniejszona do 0,04ohm (5 rezystorów 0,2ohm połączonych równolele), rezystory te zostały umocowane na tym samym radiatorze co tranzystor. W obudowie znajdują się dwa wentylatory 80mm wyciągające powietrze spomiędzy radiatorów – ich ułożenie stanowi swego rodzaju kanał powietrzny przez który tłoczone jest całe powietrze, i odbywa się to dosyć sprawnie.

Dobierając tranzystory i ustalając maksymalne parametry pracy należy zwracać szczególną uwagę na wykres SOA tranzystora – bezpieczny obszar pracy.

Nie należy przekroczyć któregokolwiek z tych parametrów. Galerię uzupełniłem o nowe zdjęcia. Poniżej załącznik z płytką w wersji 1c, elementy wykonawcze zostały zastąpione złączami:
G – masa pomiarowa, najlepiej pobrać z zacisku ujemnego.
1-G – wyjście na bramę tranzystora pierwszego kanału.
2-G – wyjście na bramę tranzystora drugiego kanału.
1-R – wejście z pomiaru rezystora pierwszego kanału.
2-R – wejście z pomiaru rezystora drugiego kanału.

Galeria:

Pliki:

uwaga – błąd w dokumentacji. potencjometr PR2 powinien mieć 4,7K.
POBIERZ – Pliki projektu EAGLE 5.10.0, schemat, oraz PDFy do druku.




POBIERZ – Pliki projektu EAGLE 6.4.0, schemat, oraz PDFy do druku wersja 1c.



5.00 avg. rating (97% score) - 2 votes

98 komentarzy

  1. Jakie zastosowałeś wyświetlacze led? Czy buz11 będzięe dobry?

    • Wyświetlacze ze wspólną anodą 14mm. Jeśli pytasz o model to teraz nie mam jak sprawdzić, ale może doczytasz na zdjęciu :)

      BUZ11 jak najbardziej, 30A 50V, jednak maksymalna tracona moc to tylko 75W więc nie zaszalejemy.

  2. Świetna robota:) teraz będę miał jak dobrze sprawdzić zasilacz atx, thx:)

    • Oczywiście będziesz musiał obciążyć wszystkie trzy gałęzie tego zasilacza, w przeciwnym razie parametry będą mizerne.

    • Dlaczego wszystkie trzy? Nie wystarczy obciążyć linii +5V?

      A wracając do tematu posta – przyda się :)

    • Ponieważ układ kontrolujący napięcia nie będzie pracował prawidłowo. Łatwo się można o tym przekonać, obciążając linię 12V np żarówką samochodową 60W i zmierzyć napięcie na tej linii. Prawdopodobnie spadnie do około 11 – 11,5V. Po obciążeniu linii 5V nawet małą żarówką napięcie na linii 12V wzrośnie do prawidłowych 12 :)

    • No tak, 5V mam u siebie obciążone rezystorem 5Ω 10W (~1A obciążenia) i wszystko chodzi stabilnie. Zdziwiłem się tylko, że we wcześniejszym komentarzu napisałeś, że trzeba obciążyć wszystkie trzy linie (3.3V, 5V i 12V). Czytałem wiele opisów przeróbek zasilaczy ATX i nikt nigdy nie wspominał o konieczności obciążania trzeciej linii :)

    • A to zależy jeszcze od konstrukcji zasilacza. Linia 3V3 może mieć swoje własne uzwojenie na trafku i może być osobno mierzona i wtedy pojawią się problemy. Ale jeśli 3V3 jest brane z uzwojenia 5V i redukowane do 3V3 cewkami to ok, wystarczy obciążenie linii 5V.

      Jeśli chodzi o wykorzystanie ATXa jako zasilacza to ok, ale jeśli chcemy testować jego wydajność tak jak chciał to zrobić wasiu, no to wypadałoby obciążyć wszystkie linie jednocześnie :)

  3. Witam
    Pożyteczny układ.Troszkę go potestowałem.
    Spaliłem tranzystor mocy (specjalnie) poleciał lm 358 i o dziwo 7805 Przydały by się jakieś zabezpieczenia.
    Mam pytanko.Gdy podłącze tylko + zasilającego tester i minusa z badanego zasilacza zapalają mi się wyświetlacze.To normalne ?
    Pozdrawiam

  4. Dałoby się go przerobić na inny zakres ?
    Chodzi mi raczej o coś 0.5mA – 10mA.

    • Należałoby zmienić rezystor pomiarowy na np 10 czy 100 ohm i już mamy inny zakres. No i kropkę na wyświetlaczu sobie przesunąć. Nie wiem tylko jak ten tranzystor będzie się zachowywał przy takich małych prądach.

  5. Ogólnie układzik wydaje się interesujący, będę go musiał złożyć. Jedyne do czego się mogę doczepić w opisie to ten prąd kolektora Ic (chyba drenu Id) MOSFETA. Tranzystory IRF 3205 mają dren na stopie, więc nie ma przeciwwskazań, aby je umieścić na wspólnym radiatorze. Myślałem jednak nad wentylatorem sterowanym termostatem, aby wycisnąć z tranzystorów ostatnie poty. Jaką temperaturę natomiast osiąga rezystor 0R1/5W?

    • Po co termostat? Od razu daj jakiś szybkoobrotowy wentylator i niech dmucha z pełną mocą :)

      Zima się zbliża, taryfa nocna, i można połączyć przyjemne pożytecznym – potestować zasilacz i dogrzać mieszkanie :)

      Temperatura zależy od prądu, moc rezystora dobierasz do potrzeb.

    • Przy 8 Amperach dość mocno się grzeje.Niestety nie mierzyłem temperatury.

  6. Mam pytanie czy pomiędzy wyjściem wzmacniacza LM358 a baza tranzystorów BC337 i BC327 nie powinien być jakiś rezystor zabezpieczający te tranzystory ? jeśli na bazę tranzystorów „padło” by napięcie 10 V nie uszkodzi ich ? Np jeśli dalibyśmy max ustawienie prądu to na bazie tranzystorów pojawi się napięcie zbliżone do Vcc ?

    • Hmm zarówno wzmacniacz operacyjny jak i tranzystory zasilane są tym samym napięciem VCC. Więc napięcie na bazach nigdy nie przekroczy ich napięcia zasilania (opamp może max dać na wyjściu jakieś VCC-0.5V). Chyba że mówisz o jakimś głębszym problemie a ja go nie dostrzegam… ogólnie układ nie jest zbyt przemyślany pod kątem zabezpieczeń, podczas awarii mosfeta może paść jeszcze kilka innych elementów… za cenę prostoty.

  7. what is supply voltage of this project? i see that reference voltage is +5V. Can it be enough for gate of mosfet to be fully open, or we should use 12v for mosfet and 5V voltage refenrence for lm358?

  8. Czy ten rezystor 0.1R można zrobić z drutu, np miedzianego, czy musi być to typowy rezystor?

    • Najlepiej gdyby był to drut oporowy, taki który nie zmienia swojej rezystancji wraz ze wzrostem temperatury. Miedź średnio się do tego nadaje, jeśli się rozgrzeje to rezystancja się rozjedzie i będziesz musiał całość co chwile kalibrować :(

  9. Witam.
    czy można liczyć w przyszłości na wersję z lcd i ICL7106. Na eevblog autor nie publikuje schematu

    • Wersji LCD nie będzie, ale nie widzę problemu aby we własnym zakresie zajrzeć w datasheeta i zobaczyć czy taki układ w ogóle się czymś różni od wersji led. Zakładam że taki LCD ma taki sam rozkład wyprowadzeń jak wyświetlacze siedmio segmentowe.

      Schemat na eevblogu jest pokazany na filmiku, jest on do bólu prosty. Miernik i resztę którą widzisz to mój dodatek.

  10. Niedawno miałem okazję robić sztuczne obciążenie w pracy – teraz z powodzeniem potrafi ciągle brać 180 W, a chwilowo nawet 280 W (pewnie nawet więcej, ale nie chcę spalić tranzystorów). Z początku Twój artykuł naprowadził mnie na parę rzeczy, ale teraz widzę w twoim układzie pewne słabości. Niezbyt dobrym rozwiązaniem jest zastosowanie dwóch MOSFET-ów równolegle. Ten trick z rezystorami na bramkach, jest dobry, ale do pracy przełączającej. W pracy liniowej to raczej kiepski pomysł, bo szansa na to, że dwa MOSFET-y będą miały taki sam „treshold voltage” jest niewielka (chyba, że specjalnie je dobierzesz pod tym kątem). Efekt łatwy do przewidzenia – jeden tranzystor na ogół będzie się grzał bardziej, niż drugi. Rozwiązanie jest proste – każdy MOSFET powinien mieć swój własny rezystor mocy i wzmacniacz operacyjny ze sprzężeniem. W ten sposób rozdział mocy na tranzystory zależy głównie od rozrzutu rezystancji obu rezystorów mocy – możemy przyjąć, że w całym zakresie pracy będzie niemal równy. Tranzystory T1 i T2 właściwie nie są konieczne. Byłyby, gdyby MOSFET miał się przełączać z częstotliwościami rzędu kiloherców. Nie musisz tutaj jakoś specjalnie starać się o przeładowanie pojemności bramki. Nic nie szkodzi, że układ będzie się dłużej ustalał – to i tak będzie ułamek sekundy, którego użytkownik nie zauważy. U siebie między wyjściem wzmacniacza operacyjnego, a bramką MOSFET-a mam tylko rezystor 680R (sic!) i mimo to układ ustala się właściwie „natychmiastowo” (rezystor jako ograniczenie niechcianych oscylacji – wzmacniacze operacyjne nie lubią obciążeń pojemnościowych). Trzecia sprawa, to wydaje mi się, że mogłeś wziąć rezystory mocy o większej rezystancji, chyba, że wybrałeś takie tylko po to, żeby łatwiej przeliczać spadek napięcia na prąd (bo następna równa wartość – 1R, rzeczywiście byłaby u Ciebie już za duża). Moje rozumowanie jest takie – dobrze jak najwięcej mocy wydzielać na rezystorach, bo rezystory trudniej uszkodzić i są bardziej odporne na wysoką temperaturę. Metalowe rezystory, których używam mogą dalej normalnie pracować przy ok. 160 st. C mierzonych na ich radiatorach, chciałbym móc to samo powiedzieć o swoich MOSFET-ach ;). Co do samego artykułu myślę, że więcej uwagi powinieneś przeznaczyć doborowi MOSFET-ów. Tak naprawdę ważny jest wykres SOA z dokumentacji (ang. Safe Operating Area – bezpieczny obszar pracy) dla pracy w trybie DC, który niestety jest dla tranzystora gorszy, niż dowolny tryb przełączający. Do tego wykresu i tak z resztą trzeba podejść krytycznie i zarezerwować sobie pewien margines bezpieczeństwa. Parametry takie, jak maksymalne napięcie, maksymalny prąd, czy maksymalna moc – w tym wypadku od razu możemy włożyć między bajki. Wszystkie te parametry w katalogach podaje się dla najlepszych możliwych przypadków, a MOSFET pracujący liniowo, w trybie DC, to chyba najgorszy możliwy przypadek. Dodam też, że sporą sztuką jest dobranie do tego układu właściwego wzmacniacza operacyjnego – stanowczo NIE jest to jeden z tych układów, w których całkiem dobrze sprawdzi się dowolny opamp.

    • Hej, dzięki wielkie, z pewnością skorzystam z tych uwag przy następnej okazji :)

      Praca tego układu nie była nawet podglądnięta jakimkolwiek oscyloskopem, także T1 i T2 są dodane profilaktycznie. Warto by również podejrzeć co dzieje się na zaciskach układu który obciążamy :) Układ sprawdził się w swojej roli (do przetestowania kilku zasilaczy) więc jako sprawny został opublikowany. Jestem tego świadom że można wykonać go lepiej :)

    • Spoko, absolutnie moim celem nie było zjechać, ani nic z tych rzeczy. Chciałem tylko zwrócić uwagę na to, co warto zrobić inaczej, szczególnie jeśli chcemy wytracać duże moce (zwłaszcza w sposób ciągły). W sumie układ z T1 i T2 ma sens, jeżeli zależy Tobie, żeby nie było dodatkowych oscylacji na zaciskach obciążanego zasilacza (przypuszczam, że u Ciebie ich nie będzie, chyba, że z innego powodu). U mnie oscylacje są, a ten sporawy rezystor na bramce zredukował je, o jakieś 60%. Dopóki nie uświadomiłem sobie, że te niewielkie oscylacje właściwie w niczym mi nie przeszkadzają, też planowałem dać tam taki układ z dwóch tranzystorów w nadziei na poprawę sytuacji.
      Pozdrawiam :)

  11. Sadi,

    zgadzam się do Twoich uwag, ale rozwiń proszę myśl:

    „Dodam też, że sporą sztuką jest dobranie do tego układu właściwego wzmacniacza operacyjnego ” stanowczo NIE jest to jeden z tych układów, w których całkiem dobrze sprawdzi się dowolny opamp.”

    pozdrawiam

    Dzięgiel

  12. Ach faktycznie, sam miałem o to przypytać. O ile dobór mosfeta wytłumaczyłeś, to z tym opampem sam nie wiem. Jakie parametry w takim układzie mają znaczenie?

    I jeśli to nie problem (pisałeś że „układ robiony w pracy”) czy możesz opublikować swoje rozwiązanie?

  13. Chciałem odpowiedzieć wcześniej, ale ciągle nie mogłem znaleźć chwili, żeby sklecić porządniejszy komentarz. Poprzednio celowo nie rozwijałem tematu, bo komentarz i tak się już robił długi. Z tym, że wybór tego wzmacniacza, to sztuka, to może nieco przesadziłem. Po prostu trzeba wziąć pod uwagę parę rzeczy, które wynikają z założeń, a nie muszą być oczywiste. Moje założenia są takie – opamp nie ma symetrycznego zasilania, tylko pojedyncze, nie wsadzamy żadnego wzmacniacza między wyjście opampa, a bramkę MOSFET-a, oraz opamp powinien być w stanie całkowicie włączyć MOSFET-a (przyjmijmy, że 10 V na bramce spełnia ten warunek). Opamp musi więc radzić sobie z dawaniem napięć od 0 do 10 V na swoim wyjściu. Oznacza to zasilanie minimum 10 V (dla opampów innych, niż posiadające wejście i wyjście rail to rail na ogół będzie potrzebne wyższe zasilanie), a Common Mode Input Voltage Range powinno się rozciągać minimum od 0 do 10 V (zależne od zasilania), jeszcze lepiej kiedy zakres zaczyna się minimalnie poniżej zera. Problemem w tym wypadku jest zwykle dolna część zakresu (górną możemy podciągać zasilaniem). Dlaczego to istotne? Jeżeli wymusimy na opampie pracę poza tym zakresem, opamp ma pełne prawo „zwariować” i zachować się na różne, ciekawe, nieliniowe sposoby. Można pójść na łatwiznę i wybrać wzmacniacz z *wejściem i wyjściem* rail to rail, ale z tego, co patrzyłem opampów R-R, które mogą być zasilane napięciem 10 V jest niewiele i na ogół są mało interesujące cenowo. Lepszym wyjściem, jest dobranie czegoś z sensownym Common Mode Input Voltage Range, High-Level Output Voltage (uwaga – mocno zależne od napięcia zasilania) i Low-Level Output Voltage. Kolejna sprawa, to dość niski Input Offset Voltage, za wysoki sprawi, że charakterystyka dla niskich prądów nie będzie do końca liniowa. Jeżeli steruje się obciążeniem z potencjometru nie ma to wielkiego znaczenia – moje jest sterowane z komputera przez kartę DAQ, więc dobra liniowość była bardzo pomocna (choć ostatecznie i tak nie wystarczyła do tego, żeby ustawiać obciążenie jedynie za pomocą prostego, liniowego wzoru i musiałem trochę kombinować w oprogramowaniu). Ok, tak głównie o to mi chodziło. Co do opublikowania, to wolę być ostrożny, bo nie wiem, czy wg prawa to ja jestem właścicielem tych materiałów, czy firma.

    • LM358 (wg noty, optymistycznie) daje od 0V do VCC-1.5V, przy zasilaniu 12V powinien w pełni te tranzystory otworzyć, nawet zakładając te 10V na pełne otwarcie… chyba nie był to najgorszy wybór? Opamp wymagający ujemnego zasilania odpadał na starcie, za dużo zabawy, to miał być prosty układ.

      Zawsze można jeszcze dać tranzystor w wersji logic level i też sporo problemów odejdzie.

      Aż się skuszę i jutro badnę ten układ oscyloskopem, żeby spać spokojnie :)

      Hmm autorem projektu jesteś bez wątpienia, ale właścicielem lub też właścicielem praw do niego jest firma w której pracujesz…

    • LM358 z tego co patrzę wydaje się ok, choć ze wzmacniaczami operacyjnymi w sumie zawsze jest tak, że dałoby się znaleźć lepszy, albo równie dobry, a tańszy itd. Gdzieś się jeszcze spotkałem z użyciem TLC274 (lub TLC271, albo TLC272 jeśli komuś wystarczy mniej opampów w scalaku), który też jest niezłym wyborem z kategorii tańszych wzmacniaczy operacyjnych. Ja użyłem MCP6H04, ale nie wiem, czy użyłbym go znowu, gdybym budował układ jeszcze raz. Sam też jestem zdania, że w takim układzie nie ma sensu używać symetrycznego zasilania wzmacniacza operacyjnego.

      Jeżeli chodzi o tranzystory, to tu wybór miałem dość ograniczony, bo uparłem się, że chcę mieć w układzie tylko dwa, w wielkich obudowach TO247 (poza wykresem SOA kluczowa była dla mnie rezystancja termiczna junction-case i duża powierzchnia styku z radiatorem). Nie szukałem tranzystorów logic level, bo przy pozostałych założeniach niczego bym nie znalazł. Gdybym robił jeszcze raz układ na podobną moc, to pewnie postawiłbym na 4 tranzystory (czyli z automatu 4 osobne „kanały” – MOSFET, rezystor mocy i opamp) w starych, dobrych TO220 – tu wybór jest ogromny.

      Polecam tego PDF-a: http://powerelectronics.com/704PET23.pdf
      To z niego zaczerpnąłem ogólną koncepcję (schemat na ostatniej stronie) i trochę wiedzy z cyklu „na co zwracać uwagę”.

  14. Koledzy, chciałem jeszcze poruszyć kwestię zabezpieczeń od strony „prądowej” rzeczonego urządzenia. Co do tej pory rozważyłem to:

    1. Dioda zabezpieczająca przed odwrotnym podłączeniem zasilacza. Tu rozważę 2 przypadki: a) mylimy przewody czerwony z czarnym – zdaża się nawet najlepszym – zwieramy nasz badany zasilacz do masy. b) badamy zasilacz np. buck-boost, który odwraca polaryzację. Okazuje się, że zaciski wyjściowe zasilacza względem siebie to „+” i „zero”, a tak naprawdę względem ziemi jest to odpowiednio „zero” i „minus”. Skutki jak w p. a). Wracając do diody: niby dioda jak dioda, ale jak ktoś ma zamiar puszczać 10-20 A, to przyda się dioda DUŻA dioda wkręcana w radiator. Wszakże 0,7 V spadku na diodzie, gdy przewodzi, to mocno optymistyczny przypadek, dla sporych prądów może to być nawet 1,2 V. Także: 1,2 V * 20 A = 24 W tracone na diodzie. Spory radiator wymagany… Oczywiście „małe” diody, które w parametrach mają po 10 A max prądu się nie nadają – jest to prąd w impulsie! Także z diodą mam dylemat, czy ją stosować.

    2. Zbyt wysokie napięcie (uszkodznie tranzystorów mocy). Tu można by było rozważyć pomiar napięcia przez np. mikrokontroler (IMO zdecydowanie lepszy i bardziej funkcjonalny pomysł niż ICL7107) i odłączenie zasilacza przekaźnikiem. Problem: max prądy tanich przekaźników to 8 A (ew. 2×8 A), a napięcie pracy 230 V. Kto chce badać np. przetwornice 400 V i/lub większe prądy będzie miał problem. Sam zdecydowałem się na warystor 470 V + bezpiecznik topikowy 20 A. Na pewno nie jest to rozwiązanie, które zadziała natychmiastowo, ale widzę szanse na uratowanie obu urządzeń w razie „wpadki” ;)

    Rozważałem też wyłącznik nadprądowy. Jest to fachowa nazwa zwykłego, domowego bezpiecznika „230 V”, który wyskakuje, gdy włączymy na raz żelazko, czajnik i odkurzacz. Problem w tym, że charakterystyka wyłączenia jest mocno niedokładna, tzn. szybkie wyłączenie następuje przy prądzie OKOŁO 3-5 razy większym od prądu znamionowego, a „wolne” już przy 1,1 – 1,4 prądu, przy czym nie jest to odcięcie natychmiastowe.

    Tyle ode mnie, jak macie inne pomysły na zabezpiecznie urządzenia, to chętnie posłucham :)

    • Przyznaję, że w zabezpieczenie przed zbyt dużym prądem się specjalnie nie bawiłem. Z tym, że ja w każdym kanale mam w sumie spore rezystory mocy (2R2) i nawet zwarcie przez MOSFET-y nie powinno spowodować kataklizmu. Stosuję po prostu bezpiecznik i to zamontowany w testowanych zasilaczach (moje obciążenie służy do testowania produkowanych przez firmę zasilaczy, z których każdy ma bezpiecznik, więc nie widziałem wielkiego sensu w montowaniu w obciążeniu bezpiecznika, po to tylko, żeby w praktyce zawsze były dwa, zamontowane szeregowo). Co do zbyt dużego napięcia, to tu do problemu podszedłem poważnie – w przypadku mojego obciążenia prąd ma niewielkie szanse „zabić” MOSFET-y, ale już napięcie ma całkiem spore. Co jakiś czas (rzadko, ale jednak), trafi się takie uszkodzenie zasilacza, które powoduje dawanie przez niego znacznie wyższego napięcia wyjściowego. Trwa to zwykle od ułamka sekundy, do paru sekund, po czym zasilacz pada całkowicie, ale ta chwila wystarczy, żeby zepsuć MOSFET-y (wyjście poza bezpieczny obszar pracy). Do ochrony zastosowałem układ taki jak tutaj: http://axotron.se/index_en.php?page=26 (tę najprostszą wersję). Działanie jest proste – przy przekroczeniu napięcia Zenera D1 przewodzi i załącza tyrystor, który zwiera plus z minusem, napięcie wyjściowe testowanego zasilacza spada do ok. 1V, prąd rośnie do dużych wartości, a po ułamku sekundy do akcji wkracza bezpiecznik rozłączając obwód (tyrystor na ogół nie zdąży się nawet zrobić ciepły). U siebie co prawda tego nie robiłem, ale zastanawiałem się jeszcze nad daniem równolegle do tego obwodu transila na trochę wyższe napięcie – wtedy zachowując wszystkie zalety, układ powinien jeszcze dodatkowo chronić przed bardzo krótkimi szpilkami napięcia. P.S. Myślę, że pomysł z mikrokontrolerem i przekaźnikiem w praktyce mógłby nie zadziałać wystarczająco szybko, żeby zapobiec zniszczeniom dalej w układzie. Pod tym względem warystor z bezpiecznikiem, to chyba sporo lepsze rozwiązanie.

  15. Witam:)
    Mam kilka pytań:)
    1. Jaką charakterystykę mają potencjometry?
    2. Czy mogę zostawać któryś z tych tranzystorów(wtedy jaką będe mógł moc, napięcie, i prąd otrzymać?) IRF540N,IRF9540N,IRFZ44N
    3.Czy takie wyświetlacze będą pasowały: http://allegro.pl/wyswietlacz-led-14-2mm-0-56-wa-zielony-i2695371082.html lub http://sklep.avt.pl/p/pl/47215/wyswietlacz+zielony+14-2mm+wa.html
    Pozdrawiam:)

    • Hej,

      1.Potencjometry zwykłe liniowe, w sumie to bez znaczenia.
      2.Zerknij w opis pod „dobór tranzystora”, a w notach masz wszystkie parametry.
      3.Tak, są to wyświetlacze ze wspólną anodą.

  16. Rozmiarem też powinny pasować bo też 14,22. A mam jeszcze pytanko, kolega pisze;”Przy obciążeniu 20A, rezystor powinien mieć moc 40W i być dobrze chłodzony. 20A * 0R1 = 2V. 2V * 20A = 40W” A w układzie widzę tylko jeden opornik 5W, czy gdzieś są podłączone dodatkowymi kablami?
    Pozdrawiam i dziękuję za odpowiedzi:)

    • Akurat na zdjęciu jest 5W. Na drugim zdjęciu jest tylko jeden tranzystor. Układ wtedy był obciążany do 4A. Układ trzeba samemu rozbudować do odpowiedniej mocy, i nie sugerować się zbytnio zdjęciami moich układów – bo zawsze są to prototypy i często wymagają jakichś poprawek które są uwzględnione na schemacie / opisie.

  17. Dnia 10 kw 2013 układ został zaktualizowany, patrz opis.

    • Witam,
      rezystory pomiarowe mają być połączone równolegle z GND? To znaczy, że 2 rezystory należy połączyć z jednej strony z GND a następnie 1 końcówkę do wzmacniacza pierwszego, 2 końcówkę rezystora do wzmacniacza drugiego (złącze 1R i 2R)? Rezystory muszą posiadać łączną zdolność rozproszenia 40W (1 i 2 rezystor pomiarowy po 20W). Dobrze zrozumiałem?

    • Aby układ mógł pracować przy napięciu pochodzącym z badanego zasilacza mniejszym niż np 10V to wystarczy zasilić wzmacniacze osobnym napięciem np, 12V? Wtedy możliwe byłoby badanie zasilacza który ustawiony jest przykładowo na 2V?

    • Cześć.

      Tak, napięcie pomiaru pobierasz z punktu spomiędzy rezystora i tranzystora. Spójrz na schemat poprzedniej wersji, powinien wszystko wyjaśnić. Druga strona rezystora do GND.

      Moc rezystorów zależy od tego w jaki sposób je połączysz, policz sobie jaki będzie spadek napięcia przy prądzie jaki chcesz wytracać, i wtedy policz moc traconą na samym rezystorze.

      Ten układ nie może być zasilany z badanego urządzenia, należy doprowadzić 10-12V do zacisków zasilających.

  18. Witam,
    Szukam układu obciążenia (obciążenia aktywnego regulowanego) do elektrowni wiatrowej -generator wiatru, moc nominalna 400w, moc max. 500w 12V, generator 12V AC 3-fazowy.

    Poszukuje owego układu obciążenia do stanowiska laboratyryjnego z elektrownia wiatrowa, której pózniej podam badaniom przy różnych prekościach wiatru i pomiarom napięciowych-prądowych. Czy taki układ mogę u Państwa,jeśli tak to za ile,jesli nie to gdzie moge szukac tego produktu.

    czekam na odpowiedz.

    Pozdrawiam

    Stanisław.

    • Witam, nie zajmuję się wykonywaniem układów na zlecenie bądź handlem, jest to witryna hobbystyczna. W obecnej postaci projekt nie nadaje się do takich zastosowań.

  19. Czy da się ten układ rozbudować do 20 tranzystorów do 100A 10V? Pytam bo takiego pilnie potrzebuje a jest mi potrzebny prosty schemat mógłbyś narysować schemat dla mnie?? Bardzo cię proszę!

  20. Tranzystor mosfet z kanałem N który w katalogu ma podany prąd kolektora ? Takich rzeczy nawet w szkole nie uczyli :P

  21. ares prime

    Where is the schematic?

    • Whoops there’s no attachment in the en version, i’ll fix that later, for now switch to polish in left upper corner and scroll the article down.

  22. Ostatnio robię sobie obciążenie 1500W z chłodzeniem wodnym i lutowanymi tranzystorami :)
    Na razie obciążone tylko na 270W, nawet się nie spociło, ostatnio dopadłem zasilacz 780W ale na razie kończę obudowę itp.
    W trakcie prac:
    http://static.pokazywarka.pl/i/2548480/905745.jpg
    lutowanie zasilania, potencjometrów, przełączników itp.

  23. oj :)

    Już nie pamiętam jaki to tranzystor, raczej jakiś słaby zastępczy, ale padł przy 23V i 3A – raptem 69W przy pomiarze pojemności pakietu Ni-Cd.

    Do zestawu palą się też sterujące BC327 i BC337

  24. Witam,
    Jestem zainteresowany budowa tego urządzenia.
    Wszystkie elementy mam zakupione tylko mam problem z podłączeniem…
    Proszę o pomoc…
    Więc tak..

    Do zacisków suplly – zasilanie min. 8V to rozumiem.
    Tranzystory :
    do wej 1G- podłączam bramkę z T1
    do wej 2G- podłączam bramkę z T2

    Dreny łącze ze sobą razem i do zacisku G??
    Co ze źródłem??

    1R, 2R to zestaw osobnych rezystorów Tak? np. 5 szt rezystora o wartości 0R1 5-cio Watowego połączonych równolegle ze sobą. Jedną stronę do wejścia 1R,2R, a drugą gdzie??

    Proszę o nakierowanie mnie…
    Bardzo dziękuje z góry
    POzdrawiam
    Marcin

  25. Hej, dzięki za wyróżnienie w artykule. Cieszę się, że mogłem dobrze doradzić. Co do tych rezystorów mocy, to z perspektywy czasu oceniam, że u siebie dałem zdecydowanie za duże. Tworzy się na nich zbyt duży spadek napięcia – prawdopodobnie właśnie to jest przyczyną tego, że (patrząc na cały zakres pracy) mój układ nie zachowuje się do końca liniowo. Poza tym te rezystory grzeją się jak cholera! Tzn. niby wtedy o to mi chodziło, ale jednak przesadziłem. Dodam jeszcze, że w moim układzie kilka razy spalił się wzmacniacz operacyjny (szkodziły mu szpilki napięcia przy wł./wył. testowanych zasilaczy). Na tę przypadłość pomogło dopiero danie diody w szeregu z jego zasilaniem. Poza tym układ już ponad dwa lata pracuje intensywnie u mnie w firmie i krótko mówiąc sprawdza się, choć ma swoje drobne bolączki. Tak się składa, że w najbliższym czasie będę aktualizował to obciążenie, bo jak to bywa pojawiły się nowe wymagania – 414 W i to przez kilka godzin, a nie tylko na chwilę. Zamierzam wykorzystać tę okazję, żeby przy okazji pozbawić ten układ wspomnianych bolączek. Zmieniłem też podejście – zaczynam projektowanie od spraw termicznych, dopiero później przejdę do elektroniki jako takiej. Dzięki temu już wiem, że zastosuję 6 kanałów, 2 duże schładzacze CPU w roli radiatorów na MOSFET-y (po 3 MOSFET-y na radiator) i zdecydowanie mniejsze rezystory mocy.

    • Ja po raz kolejny upaliłem tranzystory przy testowaniu zasilacza… układ będę musiał zaprojektować na nowo, cóż, przestał być wystarczający, a rozbudowywanie tego jakoś na dobre mi nie wychodzi. Chłodzenie ma teraz dobre, ale palą się tranzystory w dziwnych okolicznościach. Na 1 sztuce wytracałem 175W i pracowało to bez przerwy przez niemal godzinę, i nagle trach, oczywiście zwarcie :) Pewno jakieś szpile/oscylacje. No i obowiązkowo dorobić zabezpieczenie przed zwarciem mosfeta tak aby testowany sprzęt nie ucierpiał…

      Kolego czy możesz polecić jakieś sprawdzone tranzystorki na grzałkę?

    • Najbardziej prawdopodobne przyczyny uszkodzenia tranzystorów to przegrzanie, albo wyjście poza SOA. Ja przy wyborze tranzystorów patrzę oczywiście na SOA, do tego zwracam uwagę na Tj (max temp krzemu w środku) i RthJ-C (rezystancja termiczna krzem-obudowa) – wszystkie pozostałe parametry są tutaj w sumie drugorzędne. Głównym problemem jest fakt, że może 1 na 5 tranzystorów (jak nie mniej) ma podane SOA dla pracy w trybie DC – realia są takie, że przytłaczająca większość MOSFET-ów mocy idzie do przetwornic, gdzie pracują impulsowo i producenci się do tego dostosowują.

      W obecnej konstrukcji stosuję IRFP360 (jest produkowany przez 3 firmy; datasheet firmy Intersil jako jedyny zawiera SOA dla trybu DC). Tego tranzystora jeszcze nie udało mi się spalić, ale mam niezły margines w SOA i w temperaturze w sumie też. To, czy będzie Tobie pasował zależy jeszcze od tego jakich napięć/prądów wymagasz od pojedynczego kanału w swoim obciążeniu.

      Do nowej konstrukcji, tak jak wspominałem zmieniam trochę podejście. Zauważyłem, że nie ma się co bać robić więcej kanałów, a ma to wiele zalet (rośnie wybór tranzystorów, a wyliczenia termiczne mówią same za siebie). Na razie najprzychylniej patrzę na SUP57N20-33. Tańszy, lepsze SOA, Tj = 175 st. C (wielki plus), w zamian odrobinę słabsze RthJ-C, ale to (jak i rezystancję termiczną kleju termoprzewodzącego) można pięknie zredukować zwiększając liczbę tranzystorów (robiąc kolejne kanały).

    • Mnie raczej interesuje większy prąd aniżeli napięcie. Myślę że 50V to absolutne maksimum jakie bym tam testował, najczęściej jednak do 24V. Także IRFP360 z prądem 14A przy temp 100*C zdecydowanie odpada, ten drugi już lepiej ale i tak wolę poszukać czegoś niskonapięciowego.

      Czy monitorujesz wszystkie kanały osobno (chodzi o wyświetlanie prądu), czy tylko jeden, a resztę kalibrujesz i liczysz na to że parametry nie rozjadą się pod wpływem temperatury? Zastanawiam się nad zrobieniem porządnej elektroniki do tego, czyli jakiś procek z prostym wyświetlaczem który pokaże prąd, napięcie, wytracaną moc, temperaturę, czas, umożliwi odcięcie obciążenia po obniżeniu napięcia do zadanego progu – testowanie akumulatorów – a na koniec wyświetli pojemność. Program to nie problem, ale najpierw trzeba zrobić niezawodną grzałkę – zgodnie ze sztuką :)

      Jutro zajrzę do środka i zobaczę jakie szkody powstały tym razem…

    • Okazało się że siedział tam IRF3205 z Pd=200W przy Tc=25*C, wszystkie wyprowadzenia zwarte, bez fajerwerków. Przez godzinę wyciskałem z niego 175W więc nic dziwnego że wyzionął ducha… Czy RthJ-C na poziomie 0.75 st.C/W to dobry wynik? Nie orientuję się w tym niestety. Naprawdę sporo wytrzymał, chyba pozostanę przy tych tranzystorach.

    • Planujesz mieć 100*C w środku obudowy? W moim obecnym obciążeniu nie mam nawet 45*C, choć przyznaję, że buda jest mocno otwarta z przodu i z tyłu, więc jest bardzo przewiewna. Druga sprawa, to widzę, że elektrycznie możemy mieć podobne wymagania, bo swoim sprzętem testuję głównie zasilacze o napięciu wyjściowym 27,6V i idea jest taka, żeby dobić przynajmniej do 15A po tej aktualizacji.

      Tak, mierzę prąd na wszystkich kanałach, choć w moim przypadku wynika to bardziej z diagnostyki. Gdyby obciążenie zaczęło nagle pracować dziwnie, to wiadomo, że najlepiej od razu spojrzeć, czy prąd się równo dzieli pomiędzy kanały – to od razu daje odpowiedź czy spalił się któryś z tranzystorów lub wzmacniaczy operacyjnych. Choć oczywiście skoro już mierzę, to wyświetlam faktycznie zmierzony prąd (suma ze wszystkich kanałów). Prąd nie powinien się tak bardzo rozjeżdżać pod wpływem temperatury – ewentualne zmiany powinny zostać skompensowane przez wzmacniacz operacyjny i jego sprzężenie zwrotne. Jedyne, co nie zostanie skompensowane to zmiana rezystancji rezystorów mocy pod wpływem temperatury, a przynajmniej u mnie powoduje to znikomy błąd – u Ciebie może być znacznie większy ze względu na bardzo małe rezystancje (choć zależy to ściśle od tego jaki współczynnik temperaturowy mają Twoje rezystory i jak bardzo je grzejesz).

      A jaką tolerancję sobie zakładasz na ustawienie tego prądu obciążenia? 5%? 1%? Mniejszą? W sumie od tego tak na prawdę wszystko zależy.

    • Przy 100 stopniach to moja plastykowa obudowa spłynie z regału. Pisząc 100 stopni miałem na myśli temperaturę złącza, bo w obudowie to możemy sobie chłodzić a tranzystor i tak się w środku zagrzeje jak cholera.

      Jeśli rezystory mają małą rezystancję to i się tak nie nagrzewają więc i nie rozjadą. Po za tym chyba je sprawdzałem przy prototypie i tylko minimalnie się rozjeżdżało ale to musiały się porządnie zagrzać. Aby zminimalizować ten problem może warto zastosować typowy bocznik pomiarowy bez nagrzewania go. Oczywiście jeden dla każdego kanału. Niech tranzystory przejmują całe obciążenie.

      Ostatniego pytania nie za bardzo rozumiem. Chodzi o kalibrację wskazań amperomierza i faktyczny amperaż w różnych warunkach pracy? Jeśli błąd będzie w okolicach 1-2% to nie widzę problemu.

    • Z tych danych: P=175W, Tj=175*C i RthJ-C=0.75*C/W, da się wyliczyć, że tranzystor miałby szansę przeżyć… pod warunkiem, że jego obudowa miałaby max 43,75*C. Tak dobrego chłodzenia pewnie nie masz? Tranzystor SUP57N20-33 teoretycznie, w tych samych warunkach powinien przeżyć do momentu osiągnięcia przez obudowę 87,5*C. Gdybyś chciał policzyć: Tcase_max = Tj – P * RthJ-C

      Polecam jednak porządne wyliczenia termiczne, inaczej za chwilę znowu będziesz miał podobny problem. Podstawowa idea jest bardzo prosta – udajesz, że liczysz z prawa Ohma. Tylko z takimi zmianami: I->wydzielana moc, U->różnica temperatury, R->rezystancja termiczna. Zazwyczaj modeluje się układ trzema rezystancjami termicznymi – RthJ-C, Rth warstwy termoprzewodzącej i Rth radiatora (niestety nie wszystkie dane da się odczytać z katalogów i co nie co trzeba po prostu założyć). Jeżeli nie chcesz robić tych wyliczeń, to uwierz mi na słowo, że niezależnie od tranzystora nie opłaca się wytracać na nim więcej, niż powiedzmy 100W – w zamian zwiększ liczbę kanałów (nawet jeżeli wszystkie tranzystory miałyby pójść na jeden radiator), a okaże się, że z tym samym chłodzeniem twoje obciążenie pójdzie o wiele dalej.

    • Z tymi 100*C odniosłem się do tego, co pisałeś o tranzystorach IRFP360. W sumie obaj się pomyliliśmy – ja wziąłem Tc za temperaturę otoczenia, a Ty ze temperaturę złącza. Tymczasem Tc, to zdaje się temperatura obudowy – niechcący zamieszałem.

      W tamtym pytaniu chodziło mi o precyzję rozumianą w ten sposób, że np. ustawisz obciążenie na równe 10A, jakie maksymalne odstępstwo jesteś w stanie tolerować? Jeżeli pod wpływem niedokładności elementów, albo temperatury (obojętnie czego tak na prawdę) okaże się, że pobiera w rzeczywistości np. 10.2A, to będzie to problem, czy nie? Chodzi mi o maksymalne dopuszczalne rozjechanie względem zadanej wartości.

  26. Witam,
    Jestem inżynierem Informatyki, elektroniką zajmuję się wyłącznie hobbistycznie, bez podstaw teoretycznych.
    Bardzo spodobał mi się Pański układ sztucznego obciążenia, bardzo fajnie by było testować zasilacze.

    zacząłem wykonywać płytkę w wersji 1c:
    imgur.com/a/P6ftq

    Mam kilka pytań: rozumiem, że pod 1G, G, 2G podłączam mosfeta natomiast pod 1R 2R rezystory. Więc gdzie podłączamy faktyczny zasilacz który ma być obciążany? W układzie w pierwszej wersji były dwa mosfety i oznaczone terminale LOAD, czemu teraz zrezygnował Pan z jednego mosfeta?

    • Witam. W tej wersji są również 2 mosfety, ale sterowane osobnymi kanałami. Wadą takiego rozwiązania jest to że miernik pokazuje prąd tylko z jednego kanału, a jako że występuje rozrzut parametrów podzespołów, to drugi kanał może brać na siebie nieco mniej lub więcej obciążenia, i w efekcie nie da się ustawić wskazań miernika – wskazanie nie będzie liniowe z faktycznym przepływającym prądem. Dla tego u siebie mam i tak jeden tranzystor w tej chwili, IRF3205 sprawdza się dobrze, pozwala bezpiecznie zadać około 150W obciążenia (powyżej 160-170 odparowuje ale to jeszcze zależy od zależności napięcie-prąd, patrz SOA), już kilka sztuk załatwiłem :)

      G to po prostu wspólny punkt masy, 1-G to brama pierwszego mosfeta. Dodatni zacisk load idzie na dren mosfeta, jego źródło łączy się z rezystorami pomiarowymi, a następnie rezystory z punktem G na płytce, który dalej jest połączony z zaciskiem ujemnym load. Do 1-R łączysz punkt pomiędzy rezystorami a mosfetem (pomiar prądu) – zdjęcia powinny pomóc.

      2-G oraz 2-R to to samo ale dla drugiego kanału.

      Przede wszystkim trzeba sprawdzić czy układ nie będzie oscylował, z przetwornicami może być problem.
      Układ ma wady i z pewnością powstanie jego druga wersja oparta o kilka kanałów i mikrokontroler.

  27. Ma Pan włączone zatwierdzanie komentarzy? już kilka razy próbowałem dodawać komentarz i się nie pokazuje ani jeden :/

  28. Dobrze,
    już działają komenty, więc walnę skrótem: próbowałem odtworzyć podłączenie posiłkując się najnowszymi zdjęciami ale na zdjęciach ma pan dalej starszą wersję płytki, w wersji 1C nie ma wyraźnie oznaczonych terminali load i to mnie wprowadziło w błąd (jako kogoś kto wie niewiele o elektronice), urządzenie jest na prawdę bardzo przydatne więc nie poddam się tak łatwo i będę kombinował aż zadziała :-) segmenty wyświetlaczy puściłem na obudowę używając taśm 5 żyłowych (pocięta taśma IDE), jakoś tak schludnie mi to nawet wyszło, o dziwo.

  29. Jeżeli ktokolwiek jest tym zainteresowany, wrzucam aktualizację moich zmagań. Projekt już działa, włącza się. Teraz najtrudniejsza dla mnie część, prawidłowe podłączenie mosfeta i rezystorów z układem :D

    https://imgur.com/a/P6ftq

    Zrobiłem konektory do wyświetlaczy bo wiele wygodniej mi było gdy mogłem je zdjąć podczas prób czy też lutowania, przymiarek do obudowy

  30. Witam, staram się przygotować taki mini schemat zanim wszystko podłącze, na podstawie zdjęcia doszedłem do takiego czegoś:
    http://imgur.com/QoWX2Cx

    Ale jakoś intuicyjnie mi coś tutaj nie pasuje, czy mógłby Pan, stosując nomenklaturę z mojego schematu, podpowiedzieć mi co z czym połączyć? Byłbym bardzo wdzięczny :-)

    • Już odpowiadam, po prostu nie miałem czasu w tygodniu na zajmowanie się stroną :)

      Jest prawie dobrze. Brakuje niebieskiego przewodu idącego od rezystorów do źródła mosfeta. Czarny przewód idący z rezystorów do load powinien przebiegać przez punkt G, a nie być do niego dołączonym tak jak jest teraz (lepszy pomiar).

      Te rezystory mocy to niepotrzebny wydatek, nie będą się mocno nagrzewać przy takiej rezystancji.

      Przewody do wyświetlaczy przy płytce radzę zalać gorącym glutem żeby się nie pourywały.

      A obrazek ze schematem można dodać do komentarza, wtedy się wyświetli bezpośrednio w komentarzu :)

    • Właśnie wszystko podłączyłem po robocie, sprawdziłem wszystko dwa razy żeby nie wywalić mosfeta i odpaliłem, niestety na wyświetlaczu widnieje cały czas wartość oscylująca w zakresie 1.70 – 1.90 i co parę sekund robi się z tego 3.xx na jedno odświeżenie i wraca do zakresu 1.7 i tak ciągle w koło. Cyferki same w sobie wyświetlają się jak najbardziej prawidłowo, ruszanie potencjometrami nie daje zupełnie żadnego efektu, zasilacz podłączony na LOAD wskazuje 0.000A (mam laboratoryjny) więc zupełnie nic układ też nie pobiera. Odłączenie całej części z mosfetem i rezystorami (z terminali płytki) też nie zmienia zupełnie sytuacji, odwróciłem płytkę i przelutowałem wszystkie luty jakie mi się wydawały „niedokładne” lub „zimne” po czym sprawdziłem połączenie lutów ze ścieżkami naokoło scalaka od wyświetlacza segmentowego (multimetrem na testerze ciągłości), niestety na razie brak szczęścia. Trochę już straciłem nadzieję na posiadanie tak fajnego narzędzia, ale odpocznę chwilkę i biorę się dalej za „debugowanie” :)

      Może ma Pan jakieś sugestie do tego co mogłem zwalić? Może ten stan przypomina coś z etapu jak sam Pan składał projekt?

    • Przede wszystkim należy uruchomić podstawową część odpowiedzialną za stabilizację prądu, a wyświetlacz to tylko dodatek do niej i nie wpływa na jej działanie. Przedstawione jest to na tym filmie: http://www.eevblog.com/2010/08/01/eevblog-102-diy-constant-current-dummy-load-for-power-supply-and-battery-testing/ Jest to tak bardzo prosty układ że po prostu musi zadziałać.

    • Może zły układ 4049 kupiłem?
      http://allegro.pl/lispol-uklad-scalony-4049-6xinwerter-dip16-2szt-i4788218041.html

      on ma na sobie inne oznaczenia niż 4049N a dokładniej CB4049BE

  31. Bleh, poddaję się.
    Powymieniałem wszystko co tylko wymienić można było, sprawdziłem wszystko co było do sprawdzenia za pomocą multimetru a układ dalej nic nie robi, wyświetlacz lata sobie po losowych wartościach, nawet sprawdzałem czy od scalaka wyświetlacza każda odnoga ma przepływ do miejsca docelowego po ścieżkach, ma. Całość próbowałem zasilać od 12 do 19V ale brak szczęścia, olać już sam wyświetlacz ale układ nie obciąża podłączonego zasilacza na zaciskach load.
    Czuje się przegrany bo siedziałem nad tym ładnych kilka dni wieczorami. Nikt inny jak widzę nie miał z tym problemu. Widocznie jestem zbyt głupi nawet na tak podstawowy, odtworzeniowy, projekt.

    • Kolego nie czytasz tego co piszę. Uruchom to co nie działa, czyli samą stabilizację prądu. Jest to wzmacniacz operacyjny, rezystor pomiarowy, mosfet, i źródło napięcia z potencjometru.

      Pomiń pierwszy wzmacniacz i potencjometr przyłącz od razu pod drugi, tak jak jest w mojej wersji.

    • Witam,
      Przy montażu na płytce prototypowej lub stykowej trzeba wziąć pod uwagę fakt, że na schemacie LM358 nie jest dołączony do zasilania ani do masy – można się łatwo pomylić. Chyba, że to moje niedopatrzenie – w takim razie przepraszam za zawracanie głowy :)
      Pozdrawiam, Rafał

  32. Witam
    Potrzebuję takiego układu tyle że z napięciem max 65V.

  33. Witam.
    Dzisiaj udało mi się poskładać układ sztucznego obciążenia i podczas testowania na zasilaczu przy napięciu około 12V i prądzie 2A, (dosłownie) luty na tranzystorze MOSFET (IRF3205) się stopiły, a sam tranzystor był bardzo gorący – nie dało się go dotknąć. Układ działał na jednym tranzystorze, przy rezystancji obciążenia 0.1ohm (rezystory – 4 połączone szeregowo-równolegle – były chłodne).
    Zachowanie tego tranzystora bardzo mnie zdziwiło, biorąc pod uwagę, że układ powinien pracować przy większym napięciu oraz prądzie (przy tych parametrach co ja testowałem to tranzystor w ogóle nie powinien się tak zachowywać).
    Czy trafiłem na jakiś uszkodzony egzemplarz tranzystora, czy w czymś innym zawiniłem (bo układ został wykonany tak jak na stronie, więc wnioskuję, że to może moja wina).

    Pozdrawiam.

    • Nawet jeśli byłaby to podróbka tranzystora, to nie powinien się tak grzać, to raptem 25W. Temperatura przy jakiej topi się cyna na wyprowadzeniach ubije dużo wcześniej złącze tranzystora więc nie powinno do takiej sytuacji dojść. Ja bym stawiał na to że układ oscyluje, i to dosyć mocno. Jeśli to zasilacz impulsowy to jest to bardzo prawdopodobne, należy podejrzeć oscyloskopem co się dzieje na tranzystorze.

    • Zasilacz na którym był testowany ten układ to zasilacz wykonany na podstawie schematów z http://www.electronics-lab.com . Jak będę miał dostęp do oscyloskopu to będę musiał się temu przyjrzeć.

  34. Postanowiłem zrobić dl, zbieram elementy.
    Myślę, że dobrze będzie oprócz amperomierza dać także woltomierz – będzie b. przydatny podczas rozładowywania akumulatorów. Na aukcjach na alledrogo pojawiły się tanie (ok. 15zł) woltomierzki zintegrowane w jednej obudowie z amperomierzem i jego bocznikiem. Prądy 10A lub 50A, dokładność 1%. Myślę też o rozbudowaniu o układ kluczujący częścią prądu – do obserwacji na oscyloskopie jak badany zasilacz radzi sobie ze zmiennym skokowo obciążeniem. A może opcjonalnie dołączać komparator napięcia, choćby na 555 – po spadku napięcia na akumulatorze do nastawionej wartości nastąpi odcięcie prądu MOSFET’ów.
    Teraz pytania do autora:
    -Jakie jest minimalne napięcie badanego zasilacza?
    -Czy jest opublikowana wersja finalna, ew. gdzie?
    – Jakim napięciem zasilić op. amp. ?
    Pozdrawiam, atnelek.

    • 1 – nie ma dolnej granicy, jest to 0V bo elektronika jest zasilana z zewnętrznego źródła.
      2 – nie ma nowszej wersji, to jest wersja bardziej rozwojowa/testowa aniżeli finalna. Wiele rzeczy trzeba by poprawić i wiele dodać, aby można było to w ten sposób nazwać.
      3 – opamp steruje tranzystorem, sprawdź w nocie tranzystora przy jakim napięciu osiąga jaki prąd (czy jest w pełni otwarty) i to będzie minimalne napięcie dla elektroniki analogowej.

  35. Czy potencjometr 4,7K można zastąpić 10K? Ma być liniowy czy moze być logarytmiczny?

  36. Witam,
    Zainteresowałem się owym układem i postanowiłem zbudować sobie kolejny przydatny element zestawu małego majsterkowicza :) Poczytałem, prześledziłem i postanowiłem się wziąć do roboty. Pobrałem załączniki odpaliłem Orła :) i moim oczom ukazał się taki widok. Sądzę że komuś kto tego nie zauważy może narobić niezłego bajzlu. Wyżej w kom widziałem że kolega miał problem, płyteczka wytrawiona a masa luźno, może dla tego mu nie działało?? No ale cóż, dorzucam screena z eagla. Jak dojdą mi graty i to polepię to się pochwalę ew. będę pisał co nie działa :)

    Pozdro dla wszystkich maniaków lutu!!

    • Ekhemm, może wyraziłem się mało proff.. wiec już się poprawiam :)
      Mówiąc gwarą prawdziwego elektromaniaka kolektor T2 nie ma połączniena z gnd… :D
      dziekuję miłego weekendu….

    • Sylwestrze, właśnie że pisz jak chłop do chłopa (z obrazkami jak krowie na rowie), bo jak zaczniesz mi wymieniać jakieś kolektory T2 albo dreny T50 to zmusisz mnie do otwarcia nie tylko projektu eagle, ale także noty katalogowej tranzystora, i tym podobnych, i koniec końców nie będzie mi się chciało tego sprawdzać :)

      No i faktycznie, eagle nie wylał masy tam gdzie miał wylać. Być może ostatecznie robiłem porządki na pcb przesuwając elementy i tego nie sprawdziłem. No i przez to jeden kanał nie będzie pracował. Z tym że korzystając z dwóch jednocześnie i próbując skalibrować wskazania mierząc na jednym (tak jak jest to zrobione) szybko okaże się że miernik prądu będzie pracował nieliniowo. Niestety. Także polecam korzystanie z jednego kanału, bo to nie jest tak proste przy dwóch, trzeba by robić całkowicie dwie oddzielne kanały sterująco pomiarowe i sumować prąd na jakimś uC.

      Pozdrawiam

  37. Manekinen, i tu widzę że swój swojego zrozumie… :D Z eaglem właśnie tak jest.. Niby wszystko fajnie, sam ogarnie a na końcu okazuje się ze coś jednak nie pykło. Nie jednokrotnie już tak miałem. Więc zawsze sprawdzam milion razy i zawsze coś jeszcze poprawię. Tak siedząc i gapiąc się na to wszystko myślę jeszcze nad wszczepieniem woltomierza… Zobaczymy jak to wszystko będzie się bujało…

  38. Czółko wszystkim po krótkiej przerwie. No cóż, układ poskładałem i o dziwo ruszył za pierwszym razem… No ale do rzeczy. Generalnie wszystko ładnie pięknie, obciążenie działa, da się regulować no i chyba wszystko ok. Mam pewne zastrzeżenia co do wyświetlania prądu. Startując od zera do 2A wyświetla ok. Gdy pojawia się dwójka zamiast kropki zapala się segment C i tak do 2,99A (foto w zał.). Powyżej 3A jest już ok. Może i to nie ma wpływu na pracę ale kuje w oczy. Czy ktoś coś może wie dla czemu się tak dzieje??
    Pytanie 2. Czy ktoś z szanownych kolegów orientuje się jak ogarnąć komparator + histerezę, myślę nad tzw komp okienkowym. Próbuję ustawić wartości histerezy dla napięcia ref ustawionego prką dla min napięcia dla ogniwa i jakoś mi to nie chce wyjść.

    • Pytanie 1 – błąd montażowy.
      Pytanie 2 – niestety nie mogę pomóc.

  39. Fajny mierniczek do tego zastosowania jest na http://katek.info/elektronika/miernik-panelowy-atmega8/

  40. w jaki sposób dobrałeś radiator pod straty mocy?

  41. To znaczy tak żeby się nadzbyt nie grzał? Uwzględniałeś (~mierzyłeś) temperaturę obudowy tranzystora czy radiatora?

    • Mierzyłem, organoleptycznie. Poważnie, nie przykładałem dużej uwagi do temperatury czy o zgrozo do obliczania powierzchni radiatora, po prostu wsadziłem duży radiator z dwoma wentylatorami i obciążałem coraz większą mocą macając tranzystor palcem. Jeśli tylko parzył to było ok, jeśli topiła się na nim cyna to znaczy że było za gorąco :)

  42. Myślałem na wykonaniem miernika radiatorów autorstwa AVT. Ale nie wiem czy miało by to sens jak tam wszystko jest robione „na oko”, przykład: test z kropelką wody :D

  43. Mam pytanie odnośnie rezystorów. Podane jest na nich np. 5W- czy jest to maksymalna moc z chłodzeniem czy bez?

  44. SOA… dziwne to, dlaczego do Ugs=10v nie można korzystać z max mocy?

  45. „Zastanawiam się nad zrobieniem porządnej elektroniki do tego (…) pokaże prąd, napięcie, wytracaną moc, temperaturę”
    Kolego jak chciałbyś mierzyć temperaturę, termistorem?

  46. Piotr Sobieraj

    Mam kilka pytań odnośnie schematu 1c:

    – R11 jest 0.5% , a R12 i R13 już nie , przecież wszystkie trzy rezystory tworzą dzielnik napięcia i nie wystarczy tylko jeden dokładniejszy

    -w jakim celu jest układ R14 C2

    -R16 i C3 tworzą filtr?

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Proszę pozostawić te dwa pola tak jak są: