Эквивалент нагрузки с цифровой индикацией
Универсальный эквивалент нагрузки
Так называлась статья И. Нечаева г. Курск, размещенная в журнале Радио №1 за 2005 год стр. 35, в которой описывается схема устройства, эквивалентного мощной активной нагрузке.
Для начала обязательно прочитайте эту статью. Это обычный стабилизатор тока, выполненный на операционном усилителе и мощном полевом транзисторе. Про подобные устройства можно еще почитать в книге «Электронные схемы на операционных усилителях» В.И. Щербаков Г.И. Грездов Киев «Технiка» 1983г стр.131. Для удобства использования данной нагрузки хочу предложить вам дополнить схему цифровым вольтметром и амперметром.
Это позволит отслеживать параметры проверяемого источника питания и, что немаловажно, отслеживать мощность, выделяемую на мощном транзисторе, чтобы не допустить выхода его из строя. Схема нагрузки с цифровой индикацией показана на рисунке 1. Основой блока цифровой индикации является микроконтроллер PIC16F873A. В режиме АЦП работают два вывода контроллера RA1 и RA0, сконфигурированных на аналоговый вход. Напряжение, падающее на нагрузке, через делитель R6 и R7 подается на RA1. С помощью триммера R7 подстраивают показания вольтметра по контрольному цифровому мультиметру. Индицирует величину напряжения на нагрузке правый по схеме индикатор. Измерение тока нагрузки происходит косвенным способом – измерением падания напряжения, при прохождении последнего через датчик тока – резистор R5. С его верхнего вывода напряжение подается на вход контроллера RA0. Величину тока индицирует левый индикатор. Применить можно любые индикаторы с общим катодом. В качестве сетевого трансформатора можно использовать любой маломощный с напряжением вторичной обмотки порядка 12 вольт.
После сборки схемы, ее проверки, не вставляя контроллера проверяют и подстраивают напряжения питания. Резистором R9 на выходе стабилизатора DA2 устанавливают напряжение 5,12В. После установки контроллера устройство готово к работе. Скачать схему и файл прошивки. Эквивалент нагрузки с цифровой индикацией (1565 Загрузок )
33 комментария к “Эквивалент нагрузки с цифровой индикацией”
Доброго времени суток, а могу у Вас спросить печатку и прошивку на этот девайся Эквивалент нагрузки с цифровой индикацией
Здравствуй, Алексей. Прошивку на данное устройство уже скачали 500 раз — ссылка внизу статьи, а печатку я не рисовал. Все собрано было на макетной плате.
А, ну ладно, будем пробовать рисовать 🙂 ну если в друг нарисуете, то выложите 🙂
Ты уж пробуй сам, так оно пользительней будет.
Да и так сам рисую, просто глаза уже болят, сколько уже перерисовал в спринте... тут программатор кое как завел купил К150, во вещь противная оказалась то...
Могу выложить усилители ланзар и моноблок по 300 и 400 ват, если можно и как?
И скажи, индикаторы какие использовал?
На пятой строке снизу в статье написано: «Применить можно любые индикаторы с общим катодом». Если хочешь поделиться с радиолюбителями своими разработками, то можешь прислать все на адрес Можешь написать статью от своего имени. Если будешь использовать информацию не свою, то не забудь указать первоисточник.
На счет адреса откуда была взята с первоисточника не помню. Ну понятно на счет индикаторов. На какой адрес отправить?
Оправить можно на адрес kondradio@mail.ru
Вопрос по данному девайсу, индикаторы индицируют ток или напряжение? Судя по схеме они ток вроде индицируют. и можно спросить распиновку микросхемы
Привет, Алексей. Ты статью то вообще читал? А распиновку специально не указал, потому, что в одном корпусе данной микросхемы находится два ОУ и при проектировании печатной платы каждый радиолюбитель может использовать тот или другой. Данные на эту микросхему найти в сети не проблема.
да, все нормально, разаобрался, 🙂 протупил малось.
как думаешь, работать будет такое устройство?
Наверное будет, раз автор так подробно описываем конструкцию. Но я не сторонник таких импульсных нагрузок. Может быть в каких нибудь замерах они и актуальны. И еще, рабочая частота шим всего 14кГц и применение драйвера совсем не не оправдано, только удорожание конструкции. Хватит пары транзисторов. Каждый исходит из своих потребностей.
Привет. Вот эту схему Универсальный эквивалент нагрузки можно увеличить до 70 вольт? Че то я сморел, думаю что таранзистор и резисторы помянять? Я еще ее не собирал в проекте, просто хотел знать индикаторы ток показывают? если Вам интересно по нагрузке есть еще и такая тема http://vprl.ru/publ/istochniki_pitanija/bloki_pitanija/ehlektronnaja_nagruzka/11-1-0-74
Так,... ты схему сперва собери, добейся ее нормальной работы, а потом думай, как ее модифицировать.
Если для всей схемы, то трансформатор с вторичкой 7В не подойдёт.
На схеме нарисованы односигментные индикаторы фигурально? Тоесть фактически трёх сегментные?
Какие пределы тока и напряжения показывают?
Леплю аналогичную конструкцию, только вместо полевика два биполярных транзистора, и хочется иметь индикацию напряжения до 50В, тока до 20А. Можете подправить прошивку?
Привет, Олег. С напряжением действительно ошибка, нужно 12 вольт.
«На схеме нарисованы односегментные индикаторы фигурально?» — ДА. «То-есть фактически трёх сегментные?» — ДА. Напряжение до 51,2 вольта, ток — 51,2 ампера.
У вас на схеме диодный мост VD1 нарисован не правильно-полярность 2-х диодов слева стоит перевернуть 🙂
Спасибо, Сергей. Извиняюсь, исправил.
А почему напряжение на выходе 7805 нужно выставлять именно 5.12в ? Почему не просто 5 вольт? У меня нет 78L05 (на 100мА), зато есть L7805 (на 1.5А) и хотел просто по паре кондеров на входе и выходе поставить без всяких резисторов.
Планирую увеличить нагрузочную способность в 2 раза до 20А. Для этого хочу поставить еще один транзистор параллельно VT1. Как правильней сделать: просто тупо соединить исток-исток, сток-сток и затвор-затвор или же для второго транзистора тоже поставить резистор R1 и конденсатор C1 ?
Схему собрал на макетной плате.Вольтметр работает нормально, значения показаний можно подстроить. Но проблемы с показаниями амперметра. Во-первых, на схеме ошибка — проводники на ножках контроллера 11 и 13 нужно поменять местами, иначе вместо 0.5А показывает 50.А. Во-вторых, показания амперметра сильно врут: при токе 0.5А падение напряжения на R5 50mV, а показывает 0.8А. При токе 1А падение напряжения на R1 100mV, а показывает 1.6А и т.д. Как откорректировать показания? Может делитель с подстроечником параллельно R5 поставить и падение напряжения с него подавать на RA0 ?
Здравствуй, Сергей. Напряжение именно 5.12 В нужно для корректной работы АЦП контроллера. А зачем тебе второй транзистор ?. Примени, какой нибудь ампер на 100, например, IRL2505.
Привет, Сергей. 1. С ногами надо разобраться, попозже.
2. " Во-вторых, показания амперметра сильно врут: при токе 0.5А падение напряжения на R5 50mV, а показывает 0.8А. При токе 1А падение напряжения на R1 100mV, а показывает 1.6А и т.д. Как откорректировать показания? Может делитель с подстроечником параллельно R5 поставить и падение напряжения с него подавать на " Ты, каким напряжением питаешь нагрузку? Пульсации измерял? Нужен осциллограф, возможно схема возбуждается.
Привет! Блок питания хороший лабораторный Mastech HY3005D с цифровой индикацией тока и напряжения и со стабилизацией по току и напряжению. Подаю на макетку 12В от которой и питается стабилизатор тока на полевике VT1. Эти же 12В поступают на стабилизатор L78L05 собранный на макетке. Возможно, дело в том, что я схему стабилизатора на 5В собрал без резисторов R8, R9, R10, а вторую ножку L78L05 просто посадил на землю и у меня на выходе ровно 5В. Дело в том, что если собрать как у тебя по схеме с резисторами R8,R9,R10, то у стабилизатора L78L05 на выходе постоянно 10.6В и не регулируются (контроллер при экспериментах отключен). Так же пробовал микросхему L7805 — то же самое. Может что-то с номиналами резисторов напутано на схеме? Проверь пожалуйста.
Более 800 человек скачали прошивку и никто не сказал об ошибке. Сергей, извини за причиненные неудобства, но DA2 — это LM317 или кренка двенадцатая. Только сейчас заметил. В схеме исправил.
Итак, это снова я 🙂 Отчет о проделанной работе. Поставил LM317. Кручу верчу (отрегулировать хочу) подстроечник R9 — ситуация такая же как и с L7805. Напряжение на выходе постоянно 10.4в и не регулируется. Лезу в даташит на LM317 и рассчитываю суммарное сопротивление R8 и R9 по приведенной в даташите формуле. Вроде как сопротивление выбрано верно, но не работает. Плюю на всякие формулы и вместо R8 и R9 ставлю один подстроечник на 1ком. Кручу верчу — и о чудо, выходное напряжение LM317 начало регулироваться. Добился вых.напр. около 5в, вытащил с макетки подстроечник и замерил его сопротивление — 180ом. Вывод — суммарное сопротивление R8 и R9 равно 180ом. В результате ставлю R8=130ои, а R9=100ом и уже точно подстраиваю напряжение на выходе 5.12в. Следуем далее...
Разобрался в чем причина большой ошибки показаний амперметра. Так как падение напряжения на R5 крайне мало (десятки милливольт), а макетка у меня контактная без пайки. Да плюс сопротивление проводков коими у меня подключено мощное R5 собранное из 10 пятиватных сопротивлений по 1ом (запаралеленых). То в результате падение напряжения непосредственно на R5 и на 2 ножке контроллера отличаются почти в два раза из-за переходного сопротивления перемычек на макетке и проводков. Для решения проблемы ставлю паралельно R5 делитель из резистора 1кои и подстроечника 2ком. Точку соединения резисторов соединяю с 2 ножкой контроллера (то есть поделил напряжение пополам). В результате удалось идеально точно отрегулировать показания амперметра. Еще ко 2 ножке контроллера подключил керамический конденсатор на 1мк (второй конец кондера на землю), устранив чувствительность АЦП к наводкам (при касании пинцетом к 2 ноге показания амперметра чуть подрагивают, а с кондером — нет). Далее...
При регулировке силы тока резистором R2 обнаружил что при переключении показаний амперметра с 0.9 на 1.0 между ними вклинивается промежуточное показание 0.0. То есть получается я кручу R2 а амперметр показывает 0.9 потом 0.0 потом 1.0. Думаю это баг прошивки. Возможно что и при больших токах будет следующее: 1.9 потом 0.0 и потом 2.0, далее 2.9 потом 0.0 и 3.0 и так далее... Но я это пока не проверил. Завтра проверю, а вас прошу пожалуйста проверить прошивку на данную ошибку. Следующий этап — проверка работоспособности с двумя транзисторами соединенными параллельно. Смысл в том, чтобы разделить выделяемую мощность в виде тепла на два отдельных радиатора и поставить высокоскоростной вентилятор как это делают в сварочных инверторах. Таким образом я существенно облегчу жизнь транзисторам. О результатах отпишусь.
Итак, эксперимент с двумя полевыми транзисторами RF3205 соединенными параллельно прошел успешно. Стоки и истоки соединяем напрямую. В цепи затворов у каждого транзистора свой резистор по 10ком и свой керамический конденсатор по 0,1 мкф распаянный непосредственно на транзисторах между затвором и истоком. Транзисторы необходимо сажать на один радиатор, обеспечив тем самым между ними единый тепловой контакт. Пробовал вариант когда каждый транзистор на своем отдельном радиаторе — не катит, так как разнице в температуре нагрева велика (один греется намного сильнее). В случае же когда оба транзистора на одном радиаторе — разогрев равномерный и меньше чем в схеме с одним транзистором при одинаковом токе. Приступаем к разработке печатной платы 🙂
Интересно, почему на 13 ноге контроллера нет импульсов, а на 16 ноге — есть? Хотя у обоих индикаторов (у вольтметра и амперметра) левые разряды не горят в исходном состоянии (отображается 0.0 на обоих).
Привет, Сергей. Я уж думал, что ты все победил, а ты все воюешь. Индикация динамическая, на всех портах В и С должны быть импульсы. Если импульсов нет, значит возможно замыкание дорожек. Внимательно на просвет посмотри печатную плату.
Привет. Макетирование и отладка давно закончены. Платы мною разработаны, изготовлены в заводском качестве китайцами на AliExpress, получены и полностью собраны. Корпус только недавно купил алюминиевый. В разработке лицевая и задняя панели. Потом будут отданы на фрезеровку. Также планирую заказать тонкую декоративную фальш-панель или наклейку с надписями к органам управления. Короче, все серьезно — поэтому долго 🙂 А на счет индикации динамической я в курсе и все работает нормально, просто так спросил из любопытства. Возможно, когда весь марафет полностью наведу, то выложу на форуме с фотками.
Привет, Сергей. Да у тебя действительно все серьезно. А форума больше не будет. После обновления движка сайта форум накрылся, а восстанавливать нет времени, да и желания тоже. Сайт еще не полностью восстановил, некоторые загрузки еще не работают.