Elektronická zátěž na mikrokontroléru. Domácí elektronická zátěž z operačního zesilovače a výkonného tranzistoru s efektem pole

Již jsem napsal nejméně tři recenze elektronických zátěží, a to jak zcela domácích, tak sestavených od „designéra“, stejně jako továrních. Obě varianty v tomto případě patří spíše do třídy „designérů“, jelikož se nejedná o funkčně kompletní produkt, i když mohou fungovat samostatně, vyžadují alespoň napájení.
Viděl jsem je téměř před rokem, zaujaly mě, a tak jsem se rozhodl je koupit a zároveň zkontrolovat, jak je „koupit na Tao“.
Obecně platí, že každý, kdo se o toto téma zajímá, najde pro sebe spoustu zajímavých věcí.

Částečně předpokladem pro nákup byla obtížnost testování výkonných zdrojů, kdy mých 300-400 Wattů nestačilo, částečně rozšíření mých obzorů a v neposlední řadě byl na seznamu pokus o nákup na Taobao, protože existují tam jsou velmi zajímavé věci.

Při nákupu nebyly žádné problémy a v důsledku toho jsem po nějaké době obdržel poměrně velký balík. Tady jsem udělal malou chybu, dodání je dost drahé a moje kusy železa jsou dost těžké.

Vše bylo zabalené v pořádku, ale to bylo také malé mínus, protože čím více obalového materiálu, tím vyšší náklady na doručení :(
Na druhé fotce nevidíte dva produkty, ale jeden. V tomto případě je vpravo jeden z nákladu a vlevo to, do čeho byl zabalen.
Druhý náklad byl zabalený ještě lépe, ale v tomto případě to byl obal prodejce, taková měkká krabice.

Ne, vše je skvělé, zprostředkovatel to nejen dobře zabalil, ale ještě předtím poslal dopis, že, milý Kirich, dostali jsme dva nepochopitelné kusy železa, ale netušíme, jak je zkontrolovat, ani ne vědět co to je...
Na což jsem odpověděl, uklidněte se, nepanikařte, porovnejte s fotkou v obchodě, pokud je podobná, pošlete ji :)

Obecně jsem se dostal na konec své objednávky a nakonec byly na stole pouze dvě elektronické zátěže.

Nejprve vám ukážu ten „hloupý“, tzn. bez možnosti připojení k počítači, jen zátěž.
Uváděný výkon - až 300 Watt
Napětí - až 150 voltů
Proud - až 40 Ampér
Režimy - CC\CV

V sortimentu bylo mnoho různých možností, které se běžně liší napětím 150/60 voltů, stejně jako proudem 10/20/30/40 ampér, stejně jako designem nastavení - konektor na desce, trimovací rezistor na desce nebo externím proměnným rezistorem.

Hned jsem zvolil tu nejpropracovanější možnost a zároveň nejvýkonnější, tzn. 150 voltů, 40 ampérů, 300 wattů externí rezistor.
Jak vidíte, design se skládá v podstatě ze dvou identických modulů spojených dohromady. K dispozici je také možnost s výkonem 150 Watt, skládající se z jednoho modulu.

Externí rezistor znamená běžný proměnný rezistor na malém proužku. Trochu předskočím, nemá smysl objednávat tímto způsobem, pro pohodlné ovládání musíte buď objednat zátěž s rozsahem 60 V, nebo ještě lépe nainstalovat víceotáčkový odpor.

Konstrukce chladicího systému (ve skutečnosti nejtěžší části) se skládá ze dvou ventilátorů a speciálního hliníkového chladiče, kterým je vháněn vzduch.
5 bodů za design, kde se dá takový hliníkový profil sehnat, ještě lepší je, když rozměr není 50x50mm, ale třeba 80x80, nebo alespoň 60x60.

Dvojice celkem výkonných, ale také velmi hlučných ventilátorů, krytých ochrannými mřížkami. Nejdřív jsem si myslel, tady jsou ekonomové, dali na mřížku jen dva šrouby, pak se ukázalo, že druhý pár šroubů prostě není kam zašroubovat. Ne, jsou to stále ekonomové :)

Dvě řídicí desky jsou spojeny dohromady, i když správnější by bylo říci, že nejsou odpojeny, protože tak to obvykle probíhá při výrobě.
Kabeláž je natažena z jedné desky na druhou a nápad je jasně viditelný, když se jedna deska stane masterem a druhá slave.

Většina konektorů chybí, ale pokusím se vysvětlit, co je co.
Ref - regulace externím napětím 0-5 Voltů.
Potenciometr - externí proměnný odpor, střední kontakt je připojen na stejné Ref, tzn. mění napětí v rozsahu 0-5 Voltů.
Ventilátor - připojení ventilátoru, vodiče jsou jednoduše připájeny bez jakýchkoli konektorů.
Con 1, do levé desky je připájen konektor - napájení 12-15V.

Je zde místo i pro 74HC konektor. Obecně je to obvykle označení pro řadu logických čipů, ale nevím, co v tomto případě. Jeden kontakt jde k zemi, čtyři k mikrokontroléru.
Con 4 - teplotní čidlo.

Na druhém konci desky jsou napájecí konektory pro připojení zátěže a také:
Con 2 je v podstatě v sérii s napájecím konektorem Vin, nejspíš by tam měla být umístěna pojistka, ve skutečnosti je tam připájený nějaký plíšek. Další možností je připojení ampérmetru, ale konektor je pro proud 20 Ampérů jaksi chabý.
Con 3 - zem, +12 Voltů a vstupní napětí Vin je připojeno k tomuto konektoru. Zde můžete připojit voltmetr
Ventilátor 2 - Připojení druhého ventilátoru (pracuje pro foukání), připojeného paralelně k prvnímu.

Čtyři tranzistory s efektem pole IRFP460A fungují jako skutečná zátěž. Ukazuje se 75 wattů na pouzdro TO-247, podle mého názoru je to hodně, hodně, výkon je překročen nejméně 1,5krát. To je způsobeno skutečností, že tranzistory s efektem pole pracují mnohem tvrději v lineárním režimu. Vlastně právě proto je v mém domácím, pro výkon 400 Wattů, instalováno 8 tranzistorů, 50 Wattů na pouzdro, a i to je trochu moc.

Nedá mi ale nepoznamenat, že tranzistory jsou zapojeny správně, každý tranzistor má nejen svůj bočník, ale i svůj operační zesilovač. Přesně toto řešení jsem použil ve své verzi.

Deska se šroubuje čtyřmi šrouby přes stojánky, tranzistory mají vlastní upevňovací prvky a nezapomnělo se jen na teplovodivou pastu, ale ani na správné šrouby s plochou podložkou + podložkou Grover.
Když jsem to rozebíral, podvědomě jsem čekal, že se radiátory rozpadnou, ale ne, vše klaplo, radiátory jako by byly slepené.
Ale stojany mohly být utaženy ještě pevněji...

Zespodu můžete jasněji vidět, jak jsou desky navzájem spojeny. Mimochodem, pro správnější připojení napájecích vodičů je třeba připojit plus k jedné desce a mínus k druhé.

Pokud neexistují žádné zvláštní otázky týkající se připojení napájecích konektorů, pak vodiče v lakové izolaci pro připojení napájení k modulům vypadají nějak úplně špatně. Chápu, že jsou tam prostě schované, ale jeden drát se dotýkal stojanu a časem by vlivem vibrací odřel izolaci. Samozřejmě se budete ptát, odkud vibrace pochází. Takto fungují dva poměrně výkonné ventilátory a takové dráty nepotřebují více.

Jedna z „polovin“ je blíž.

1. Příkon je chráněn nejen 1A pojistkou, ale také diodou, která chrání proti přepólování. Ale navíc nainstalovali spoustu kondenzátorů podél napájecího obvodu, je to dokonce překvapivé :)
2. Přestože je zátěž „hloupá“, stále obsahuje mikrokontrolér. V tomto případě řídí provozní režimy, ochranu proti přepětí a ventilátor.
3, 4. Tři operační zesilovače LM321. Pár slouží proudovým senzorům a řízení tranzistorů a jeden (pokud jsem pochopil) je režim CV.

Když už jsme u ovládání ventilátoru. Vyrobeno velmi promyšleně. Pokud je náklad studený, ventilátor se vypne. Zapíná se postupně, když výkon překročí 20-30 wattů na modul, postupně se zvyšuje výkon foukání.
Pokud vypnete zátěž, když jsou radiátory studené, ventilátory se okamžitě vypnou. Pokud je ale nejprve zahřejete, vypnou se, až když teplota klesne na cca 35 stupňů.
Tito. Ventilátory jsou řízeny stupňovitě v závislosti na výkonu a teplotě.

Paralelně ke vstupním a napájecím svorkám je instalován keramický kondenzátor. Můj starý má také kondenzátor, ale má znatelně větší kapacitu, takže občas při přivedení napájení na vstup trochu jiskří.

Méně výkonná a „chytřejší“ zátěž měla znatelně méně možností, 60/150 voltů a 5/10/20 ampérů. A opět jsem zvolil nejvýkonnější a vysokonapěťovou variantu a v tomto případě to mohla být chyba.

Níže je konektor SPI, jak jsem to pochopil, je potřeba spíše pro připojení programátoru.
Ještě níže je dlouhá řada kontaktů, jsou zde umístěny porty mikrokontroléru a napájení.

Ale nechápu, co je SWIM, trochu doprava a výš. Vypadá to, že je tam umístěna nějaká propojka, prostřední pin jde k mikrokontroléru, vnější piny jdou k zemi a napájení. Tito. Tímto způsobem můžete nastavit tři signály - 1, 0 a Z. Zkoušel jsem všechny možnosti v procesu, ale nezaznamenal jsem žádný rozdíl.

Pokud v předchozím zatížení bylo vše relativně jednoduché, pak je zde více komponent.
1. Skutečné „mozky“ v podobě mikrokontroléru od STM.
2. Měření ultralow Offset operační zesilovač OP07, zesiluje signál z hlavního bočníku.
3. Na desce je také napěťový měnič LMC7660, je potřeba vytvořit záporný pól napájení operačních zesilovačů. Něco podobného jsem udělal ve své elektronické zátěži, v obvodu měření proudu byla také kombinace OP07 + 7660.
4. Deska dále obsahuje dva přesné duální operační zesilovače OPA2277.

Tady jsou věci trochu divné.
Na desce je prostor pro dva operační zesilovače a dokonce i všechny jejich rozvody jsou připájeny, tzn. stačí připájet další pár OPA2277.
Nejnepochopitelnější ale je, že první dvojice operačních zesilovačů obsluhuje tři tranzistory, a protože operační zesilovače jsou duální, zbývá ještě jeden. Zbytek jsem nerozuměl, pravděpodobně se používá buď k měření napětí, nebo k ovládání tří následujících operačních zesilovačů.
Pro každý tranzistor je jedna „polovina“, protože jsou nainstalovány tři tranzistory (ukážu vám níže). Je tam místo i pro pár dalších tranzistorů, ale stačí jim jeden duální op-amp, proč další a ještě s připájenou kabeláží shodnou s prvním? Tajemství...

Ochranný obvod pro vstupní napájení je navržen jako pro předchozí zátěž, polyswitch, dioda pro přepólování a svazek kondenzátorů.

A tady jsou tři tranzistory, o kterých jsem psal výše. deska je určena pro pět tranzistorů a dokonce můžete vidět dva teplotní senzory umístěné mezi prvním a druhým a také mezi čtvrtým a pátým tranzistorem. Obě teplotní čidla jsou viditelná v ovládacím programu. Obecně je rozhodnutí velmi správné, výrobce se jednoznačně rozhodl hrát na jistotu.
Ale tady jsou tři tranzistory z úplně jiných šarží, originál :)
Vpravo je vidět prostor pro konektor pro druhý ventilátor.

Jak jsem psal výše, na levé straně desky jsou instalovány bočníky. Pro samotný regulátor měří dvojice bočníků ve tvaru U, data z těchto bočníků se zobrazují v programu. Shunty jsou dva z pěti, pět je s největší pravděpodobností použito ve verzi 50 Amp.
Vpravo jsou tři kusy ve tvaru M - bočníky v obvodu výkonových tranzistorů, slouží k vyrovnání proudu pro každý tranzistor zvlášť. V tomto případě je každý bočník v obvodu s operačním zesilovačem a proud je vyrovnáván velmi přesně. Ve své výkonné zátěži jsem použil úplně stejné řešení, jen tam bylo 8 tranzistorů, 8 bočníků a 4 operační zesilovače. Toto řešení je nejsprávnější, protože zajišťuje rovnoměrné rozdělení proudu mezi prvky. Dá se dokonce vůbec aplikovat různé tranzistory, proud bude stále distribuován rovnoměrně.

Navíc je zajímavé, že na produktové stránce jsou fotografie a vtipná kombinace, všechny op-ampy jsou připájené, je použit široký kabel, tzn. Předpokládá se, že je instalováno 5 tranzistorů, ale je zde pouze jeden měřicí kolík a dva vyvažovací kolíky.

Pokud jde o recenzi, více silné zatížení Vějíře jsem neodstranil, ale soudě podle vzhledu tam jsou stejné. Poměrně výkonné 50mm ventilátory s výkonem téměř 3 Watty od Delty.
Hlavními spotřebiči jsou samotné ventilátory, takže pro tuto zátěž stačí 12V 0,3-0,35 Ampérový zdroj a pro výkonnou verzi 12V 0,6A.

Než jsem přešel k testování, zvážil jsem obě zařízení. S největší pravděpodobností se zeptáte proč, když zjevně nejsou přenosné.
Vzhledem k tomu, že byly objednány přes zprostředkovatele, hmotnost začíná hrát poměrně velkou roli.
Celková „užitná hmotnost“ byla 1218 gramů, celé balení vážilo 318 gramů, celkem tedy 1536 gramů. Mimochodem, během procesu jsem překročil odhadovanou váhu a vznikl dluh 1,3 dolaru, ale zprostředkovatel zásilku přesto poslal. Na můj dotaz co s dluhem mi bylo sděleno, že s tím bude počítáno při dalším nákupu.

Vzhledem k tomu, že jsem jako první zkoumal výkonnou možnost, zkontroluji ji jako první.
Připojíme napájení a pokračujeme v testech.

Nejprve pár slov o managementu.
Každý modul se ovládá vlastním tlačítkem. Krátké stisknutí - zapnutí/vypnutí, dlouhé stisknutí - přepnutí provozního režimu. kde:
1. Pokud tlačítko podržíte delší dobu ve vypnutém režimu, po jeho zapnutí se zapne druhý režim.
2. Zátěž si „pamatuje“ naposledy použitý režim.

Na první fotce je správná kombinace, zelená-zelená, v tomto režimu funguje režim SS.
Pokud zapnete pouze druhou zátěž, nic se nestane, nefunguje to samo.
Následující dvě kombinace mohou fungovat, ale velmi nesprávně, takže je nelze použít, ale raději vám to ukážu dále na příkladech.

1. Připojte k laboratornímu zdroji napájení a nastavte výstup na 30 Voltů, zátěž je vypnutá.
2. Zapněte přední (vlevo), nastavte zátěžový proud na 1 Ampér.
3. Zapněte slave, proud bude 1,84 ampér, a ne 2, jak se očekávalo, došlo k nesprávné kalibraci.
4. Vypněte master, proud klesne na nulu, samotný slave nemůže fungovat.

Jen pro zajímavost jsem zkontroloval minimální pokles zátěže, i s přihlédnutím ke kabelu to bylo 0,64 V při proudu 5,1 A. Nějak mě nenapadlo měřit, kolik je reálné, ale podle výpočtů to vychází asi na 0,5-0,6 voltů.

CV režim. Vlastně to byl jeden z důležitých důvodů, proč jsem si tyto zátěže koupil. Tento režim není potřeba příliš často, ale nelze jej nahradit režimem CC.
Dovolte mi vysvětlit, pokud zkontrolujete napájecí zdroj, pak pracuje v režimu CV (stabilizované napětí) a musí být zatížen v režimu CC (stabilizovaný proud). Ale pokud zkontrolujete Nabíječka, pak je situace opačná, pracuje v režimu CC a podle toho musí být zatížena zátěží pracující v režimu CV.
Tento režim je spíše obdobou výkonné zenerovy diody nebo ekvivalentu baterie připojené k testované nabíječce.
Ano, nabíječkou myslím nabíječku, a ne zdroje s USB výstupem, kterým se mylně říká nabíječky.

Takže, co jsem zjistil?
1. Nastavte napětí na výstupu napájecího zdroje na 50-60 Voltů, v tomto případě to bylo 54 Voltů.
2. Regulátor zátěže posuneme do krajní pravé polohy a postupně jím otáčíme doleva, dokud se zdroj nepřepne do režimu stabilizace proudu. To je vše, zátěž pracuje v režimu CV a stabilizuje napětí na úrovni 52 Voltů. Pokud by se nejednalo o laboratorní zdroj, ale o běžný zdroj, pak by šel jednoduše do obrany, protože zátěž by se snažila zabránit jeho normálnímu provozu.
3. Otáčením rezistoru doleva snížíme napětí ještě níže, např. na 16 Voltů. Na fotografii jsou různé proudy, nejedná se o závadu, fotografie byly jednoduše shromážděny během různých experimentů a během experimentů se změnilo nastavení laboratorního napájení.
4. Ale první problém se ukázal být jasný - pokud zapnete poháněnou zátěž, napětí klesne na nulu. Ukazuje se, že v tomto režimu nemohou spolupracovat.
5, 6. Podařilo se mi spustit slave zátěž v tomto režimu, ale ve skutečnosti to nefungovalo, bylo to patrné i z toho, že se nespustil jeho ventilátor. Navíc došlo k sebemenší změně a opět upadl do zkratového režimu.

Ukazuje se, že v režimu CV funguje pouze přední zatížení, proto je výkon omezen na 150 wattů, a nikoli 300, jako v režimu CC.
Druhý problém byl, že zátěž je dimenzována na 150 Voltů a celý tento rozsah je obsažen v neúplném otočení proměnného rezistoru, takže o přesnosti seřízení se nedá mluvit, velmi zhruba. Přesnější by byla 60V verze, ale zde budete muset s největší pravděpodobností vyměnit rezistor za víceotáčkový.

Navíc jsem si jen pohrál s různými výkony, 250-300 Wattů v CC režimu odvede zátěž naprosto bez problémů, hluk je opravdu hlasitý. Mimochodem, ventilátory se ovládají nezávisle a občas je slyšet, jak jeden má snížené otáčky, zatímco druhý jede na plné obrátky.
V režimu CV se mi podařilo zatížit zátěž na 160-162 Wattů, poté se z reproduktoru ozvalo krátké pištění a zátěž byla vypnuta. Stabilní provoz se pohyboval kolem 155 wattů.

Pro další experiment jsme použili stejné věci jako výše plus převodník USB-RS485 a propojovací kabel.

Během procesu jsem nepořídil žádné speciální fotografie a vlastně ani nebylo moc co fotit, takže následuje řada screenshotů, testů a několik vysvětlení a popisů problémů, se kterými jsem se cestou setkal.

Na stránce produktu byl odkaz na čínskou „baidu“, kde byl zveřejněn veškerý potřebný software pro práci s tímto modulem.
Změnil jsem název hlavního programu na srozumitelnější - DCL, jinak „jak je“.

Totéž, ale s původním názvem souboru a dalšími informacemi. Jak vidíte, dali toho spoustu, ale je tu jeden problém, antivirus a ochranný systém OS Win 10 (zkoušel jsem to s Win 7, 8, 10) si stěžují na trojského koně ve dvou souborech (oba výše mají stejnou ikonu ve formě červeného čtverce). Protože jsem to chtěl ještě zkusit, musel jsem antivirus deaktivovat a vše spouštět na vlastní nebezpečí a riziko.

V důsledku toho byl spuštěn takový software. Nebo lépe řečeno, tak to má být. Snažil jsem se sledovat odkaz na stránku vývojáře, říká, že software je v „experimentální“ verzi, takže jsou možné závady. Obecně se výrobce zabývá výrobou různých měřicích modulů, ale více o tom ke konci recenze, bude to logičtější.
A tak vysvětlení toho, co a kde v tomto softwaru, se některé vyjasnilo okamžitě, některé již v procesu experimentování a poslední část po překladu z čínštiny.
1. Okno pro zadání parametrů.
2. Tlačítka pro nastavení hodnoty parametru v krocích 100, 10, 1, 0,1 a 0,01. První a poslední se obvykle nepoužívají. Horní tlačítka přibývají, spodní tlačítka ubývají, vše je celkem logické.
3. Tlačítka pro přepnutí do režimu kalibrace, účel jsem pochopil náhodou, řeknu vám to níže.
4. Nastavení provozního režimu - CC, CV, CW, CR
5. Vyberte COM port a číslo zařízení na tomto portu (RS485 podporuje několik zařízení na stejné lince).
6. Zapnutí/vypnutí zátěže.
7. A tady jsem se musel zeptat známých čínských manažerů, kteří znají i pro mě srozumitelnější jazyk :). Jedná se o záznam výsledků práce do souboru.

Když jsem spustil software na svém počítači, vše bylo nejasnější a právě z tohoto softwaru jsem přišel na to, co a proč.
Navíc přesně stejný obrázek byl pozorován na všech domácích počítačích a tabletech.
Zvlášť mě zamrazilo, když jsem viděl proud 655 Ampérů.

Ale nemluvme o smutných věcech, vysvětlím hlavní provozní režimy.
1. RZ, zatížení DC, nastavte proud na 20 Ampérů (ve skutečnosti maximálně 20,1 Ampérů) a pokud výkon nepřekročí 150 Wattů, pak zátěž přejde do provozního režimu. Pokud je přebytek, signalizuje a vypne se.
2. CV, totéž, ale nastavíme omezovací napětí. Při přepnutí do tohoto režimu se zobrazí maximálně 151 Voltů, což je celkem logické, jelikož se většinou snižuje, ne zvedne.
3. CW, zcela běžný režim, konstantní výkon. Výkon nastavíme ve Wattech a zátěž bude podporovat tento výkon odebraný ze zdroje.
4. CR, u levných zařízení velmi vzácný režim, ale u průmyslových zcela běžný. Zde můžete nastavit odpor „virtuálního rezistoru“, který bude zátěží. těch. Zatěžovací proud bude přímo záviset na napětí zdroje. bohužel tento režim
velmi hrubý a umožňuje výběr pouze s diskrétností 1 ohm.

Také se ukázalo, že zátěž začíná velmi jemně a někdy je to dokonce nepříjemné. Například při nastavení proudu na 3 Ampéry nejprve proud prudce stoupne na přibližně 2,3-2,3 A a poté velmi plynule dosáhne nastavené hodnoty. Celkový čas instalace trvá asi 30 sekund.

Dalším problémem, na který jsem narazil, bylo, že zátěž nebyla kalibrována na proud. Ale "nebylo štěstí, ale pomohlo neštěstí." Faktem je, že kalibrace napětí byla vynikající. Vždy mě ale mátla dvě tlačítka napravo od tlačítek nastavení parametrů. když na ně kliknete, vydá nějaká podivná čísla jako 4556 a 65432, samozřejmě nějaké dvě hodnoty. Nejprve jsem si myslel, že by se to dalo použít k simulaci rušení nebo vlnění, písmeno Mu mě zmátlo. Ale v jednom „báječném“ okamžiku jsem si uvědomil, že zátěž také začala strašně ležet, pokud jde o napětí.
a pak jsem si vzpomněl, že jsem předtím šťouchl do těchto tlačítek a zkusil něco vybrat tlačítky pro nastavení hodnoty. No, pak je to otázka technologie.
A tak o kalibraci. Vpravo od tlačítek pro nastavení hodnoty je další dvojice, horní je napětí, spodní je proud.
Ukážu vám, jak kalibrovat pomocí proudu jako příklad.
Ampérmetr zapojíme do série se zátěží.
1. Vyberte režim CC, nastavte proud např. 4,5 A (čím více, tím lépe).
2. Stiskněte pravé spodní tlačítko (poblíž tlačítka -0,01), na obrazovce se zobrazí určitá konstanta, bude mít velká důležitost, například 52435 nebo 65432). Pomocí tlačítek nastavení parametrů zajistíme, aby se skutečný proud rovnal nastavenému.
3. Znovu zapněte režim CC, nastavte malý proud, například 0,5-1 Ampér.
4. Stiskněte dvakrát stejné kalibrační tlačítko, zobrazí se konstanta s nižší hodnotou, např. 3452 nebo 4321), pomocí stejných nastavovacích tlačítek zajistíme, aby se skutečná hodnota proudu shodovala s nastavenou.
5. Opakujte, dokud se neunavíte :) Po každé bude hodnota vyššího a nižšího proudu stále více odpovídat skutečnému, respektive skutečnému bude stále více odpovídat nastavenému.

S napětím je to přibližně stejné, ale existují dva způsoby, správné a špatné:
1. Špatně, dodáváme stabilizované napětí a změnou konstant zajistíme, aby indikátor zatížení ukazoval přesně. Tato metoda je velmi rychlá, ale vzhledem k velké diskrétnosti displeje je také méně přesná.
2. Správně. Na vstup přivedeme proudově omezené napětí, např. zdroj připojený přes žárovku, ale lepší je zdroj s proudovým omezením.
Na zátěžové svorky připojíme voltmetr.
Přepneme zátěž do CV režimu, na vstup přivedeme určité napětí, např. 20-60 Voltů (čím více, tím lépe) a nastavíme např. o 5 Voltů méně než je dodávané. Nyní by se vstupní napětí mělo rovnat nastavenému, protože je nastaveno elektronickou zátěží.
Klikneme na pravé horní tlačítko kalibrace (vpravo od +0,01), dostaneme se do režimu kalibrace a pomocí tlačítek nastavení parametrů upravíme režim tak, aby náš externí voltmetr ukazoval, co je nastaveno.
Poté se vrátíme zpět do režimu CV, nastavíme např. 5 Voltů (2-5) a vše opakujeme s druhou konstantou jako v aktuálním příkladu kalibrace.
Pak je myslím vše jasné, postupnou aproximací dosáhneme přesného nastavení horní i dolní hodnoty.

Nedělal jsem žádná konkrétní měření speciálně pro recenzi, ale zbyla alespoň jedna informativní fotka.
Vlevo je ukázka práce před kalibrací, je vidět, že proud byl jednoznačně nadhodnocený, zvedl jsem ho o diskrétní 1 Ampér, tzn. 0-1-2-3-4.
Kromě nesprávného aktuálního nastavení se celý proces instalace protáhl, přibližně 1 minuta 40 sekund.
Vpravo je příklad po kalibraci, zvýšil jsem to na 5 Amps, 0-1-2-3-4-5, proud byl nastaven přesně a vše trvalo asi jednu minutu.

Kromě samotných základních parametrů můžete měřit (vypočítat) veličiny jako mAh a Wh, k tomu jsou níže tři okna zobrazující odpovídající měření. Hodiny běží při zapnuté zátěži, bez ohledu na nastavený provozní režim, nevím, jak všechny tyto hodnoty resetovat, protože si je sama jednotka pamatuje. Zkoušel jsem nejen restartovat software, ale také spustit druhou kopii programu z jiné složky, protože k jeho resetování musím žonglovat s napájením samotné zátěže, což je nepohodlné.
Ale Číňané by nebyli Číňané, kdyby se tady taky nepopletli.

Vzpomněl jsem si, jak fungoval tester USB, rozhodl jsem se zde provést podobný experiment, nastavit proud na 4 ampéry a každých 6 minut začít pořizovat snímky obrazovky, hodnoty by měly být 400 mAh, 4 Wh / 800 mAh, 8 Wh atd.
Ukázalo se však, že hodnoty mAh byly podhodnoceny přesně 10krát, nicméně jsem si toho všiml, když jsem předtím experimentoval, ale rozhodl jsem se to znovu zkontrolovat.
No, jak to je?
Dokonce jsem si vzpomněl na fragment z knihy Falešná zrcadla.
V dlani má malou krabičku. Tlačíme se kolem a snažíme se zjistit, co to je.
"Warlock-9300," odpovídá Shurka. - Nakonec to dopadlo tak, jak jsem plánoval...
Skříň je malá výtahová kabina. Ten nejobyčejnější, hnědé barvy, s posuvnými dveřmi, nahoře s kouskem kabelu.
Výtah je ale deset centimetrů vysoký.
"Nejpohodlnější forma," říká Maniac. - "Devítitisícovka" měla taky takhle fungovat, ale nevyšlo to...
"Sašo... Sašo, má drahá," říká Padla chraplavě. - Jste si jisti, že jste neudělali chybu s velikostí? A?
"Nějak jsem nepřemýšlel o velikosti," říká Maniac sebekriticky a chápu, že ten parchant bude čelit dalšímu stupni trestu za vtip.
- Zřejmě jsem někde udělal chybu s čárkou...

Výše jsem psal, že ohledně jednoho bodu jsem musel požádat o pomoc ty, pro které je čínština rodným jazykem. V pravém dolním rohu pracovního okna programu je povoleno nahrávání pracovního protokolu, v důsledku čehož se ve složce s programem vytvoří soubor csv s tak nesrozumitelnými hodnotami.

Obecně je pro práci se zátěží zajištěno mnoho prostředků a částečně i z tohoto důvodu nebude pokračování v podobě finální montáže zařízení, jelikož mám pocit, že je vše ještě před námi.
Existuje například hypotetická možnost vytváření grafů -

Pokud jsem pochopil, grafy jsou sestaveny na základě dat z jiného programu, stáhl jsem si to a dokonce se to snaží fungovat, ačkoliv zobrazuje nesmysly, takže screenshot je od vývojáře.

Ještě větším důvodem pro dočasnou pauzu v montáži ale bylo, že jsem při hledání informací narazil na modul, který umí měřit, zobrazovat a řídit chod zařízení.

Ale to vše je implementováno poněkud zvláštně, modul má vlastní obvody pro měření proudu a napětí, vlevo jsou vidět vodiče, které jdou k rezistoru pro měření proudu (a velmi správnému, se čtyřmi piny), ale modul je také připojen k rozhraní 485.
Kromě základních schopností se uvádí, že tento doplněk umožňuje -
Volitelně - bluetooth ovládání.
Nastavení prahů odlehčení zátěže, např. minimální napětí nebo aktuální, stejně jako časové omezení prac.
Paměť režimu.
Kompenzace poklesu napětí na vodičích
Proud až 50 A
Coulometr
18bitový ADC.
Výběr jazyka - čínština, angličtina.

Existuje pravda a mínus, dokonce i na Tao tento modul stojí asi 28 babek: (Ale je docela možné, že vyndám peníze.

Nápad přejít na takové ovládání byl ale způsoben i softwarovými závadami.
1. Spontánní hodnoty na obrazovce pravidelně blikají, naštěstí krátkodobě a nijak neruší
2. Management. Soudruzi, tohle je průšvih. Chápu, že verze softwaru je testovací, ale tak.....
I v režimu pouhého výběru hodnoty proudu/napětí atp. Změna každého parametru trvá přibližně 3 sekundy.
Například musíte nastavit 1,2 A, bude to vypadat takto -
stiskněte 1,
3 sekundová pauza,
stiskněte 0.1
3 sekundová pauza
stiskněte 0.1
3 sekundová pauza.

Nyní si představte, kolik času zabere nastavení například proudu 5,55 Amper....

Ale budu upřímný, stále jsem neztrácel naději, že software bude „hotový“, a kromě toho mohu říci, že k samotné zátěži (tedy k hardwaru) v podstatě nejsou žádné zvláštní připomínky, na které se pracuje vlastní nejsou špatné a navíc mají celkem rozumnou cenu jak za funkčnost, tak za zpracování.
Vlastně proto mám dotaz, možná programově poradí některý z programátorů, který podobné zařízení také chce. Možná existuje možnost připojit arduino s normální obrazovkou, tlačítky a kodérem. V tomto případě mohu udělat „hardwarovou“ část, pokud jde o překreslení obvodu pro opakování, a společně můžeme vytvořit docela dobré zařízení.

Na velkou zátěž pomalu sháním dobrý ampérmetr s voltmetrem, dále víceotáčkový odpor a pouzdro + zdroj. Ale možná budu přemýšlet o převodu na digitální ovládání. V každém případě je v plánu minimálně ještě jedna recenze s aplikací.

To je asi vše, co mám. Náklad jsem objednal přes zprostředkovatele

Proč potřebujete takové zařízení jako elektronickou zátěž, asi každý ví - umožňuje při nastavování vytvořit imitaci velmi výkonného odporu na výstupu napájecích zdrojů, nabíječek, zesilovačů, UPS a dalších obvodů. Tato elektronická zátěž zvládne více než 100 ampér proudu, ztratí více než 500 W nepřetržitě a zvládne 1 kW výkonu v režimu nárazu.

Obvod je v zásadě jednoduchý a využívá dva tranzistory s efektem pole s regulačními operačními zesilovači. Každý ze dvou kanálů je stejný a jsou zapojeny paralelně. Řídicí napětí jsou propojena a zátěž je rovnoměrně rozdělena mezi dva výkonné tranzistory s efektem pole. Zde jsou pro bočník použity rezistory 2 50 A tvořící napětí zpětná vazba 75 mV. Zjevnou výhodou volby tak nízké hodnoty odporu (každý bočník je pouze 1,5 miliohmů) je, že pokles napětí je prakticky zanedbatelný. I při provozu se zátěží 100 A bude úbytek napětí na každém bočníku menší než 0,1 V.

Nevýhodou použití tohoto obvodu je, že vyžaduje operační zesilovač s velmi nízkým vstupním offsetem, protože i malá změna v offsetu může vést k velké chybě v řízeném proudu. Například v laboratorních testech jen 100 µV offsetového napětí povede ke změně zatěžovacího proudu o 0,1 A. Navíc je obtížné vytvořit tak stabilní řídicí napětí bez použití DAC a přesných operačních zesilovačů. Pokud plánujete použít k řízení zátěže mikrokontrolér, budete muset buď použít přesný bočník se zesílením operačního zesilovače kompatibilní s výstupem DAC (např. 0-5V), nebo použít přesný dělič napětí k vytvoření řídicího signálu.

Celý obvod byl sestaven na kusu PCB pomocí zjednodušené instalační metody a umístěn na horní část velkého hliníkového bloku. Kovový povrch je leštěný, aby byla zajištěna dobrá tepelná vodivost mezi tranzistory a chladičem. Všechny spoje s vysokým proudem - minimálně 5 drátů silného lanka, pak snesou minimálně 100 A bez výrazného zahřívání nebo poklesu napětí.

Nahoře je fotografie prkénka, na kterém jsou připájeny dva vysoce přesné operační zesilovače LT1636. Modul DC-DC měnič Slouží k převodu vstupního napětí na stabilních 12V pro regulátor chladicího ventilátoru. Tady jsou - 3 ventilátory na straně chladiče.

Nejprve se podívejme na schéma. Nenárokuji si originalitu, protože jsem se podíval na základní prvky a přizpůsobil je tomu, co jsem měl z dílů.

Ochranný obvod je tvořen pojistka FU1 a dioda VD1 (snad je redundantní). Zátěž se provádí na čtyřech 818 tranzistorech VT1...VT4. Mají přijatelné charakteristiky ztrátového proudu a výkonu a nejsou drahé ani nedostatkové. Řízení VT5 je na tranzistoru 815 a stabilizace na operačním zesilovači LM358. Nainstaloval jsem ampérmetr, který samostatně ukazuje proud procházející zátěží. Protože pokud nahradíte odpory R3 R4 ampérmetrem (jako ve schématu na výše uvedeném odkazu), pak se podle mého názoru část proudu, který bude protékat VT5, ztratí a hodnoty budou podhodnoceny. A soudě podle toho, jak se 815 zahřívá, protéká jí slušný proud. Dokonce si myslím, že mezi emitorem VT5 a zemí je potřeba dát ještě jeden ohmový odpor 50...200.

Samostatně musíme mluvit o obvodu R10…R13. Vzhledem k tomu, že nastavení není lineární, je nutné vzít jeden proměnný odpor 200...220 kOhm s logaritmickou stupnicí, nebo nainstalovat dva proměnné odpory, které zajistí plynulou regulaci v celém rozsahu. Navíc R10 (200 kOhm) reguluje proud od 0 do 2,5A a R11 (10 kOhm) s R10 otočeným na nulu reguluje proud od 2,5 do 8 A. Horní proudový limit je nastaven odporem R13. Při nastavování buďte opatrní, pokud by se napájecí napětí náhodou nedostalo na třetí nohu operační zesilovač, 815 se zcela otevře, což s největší pravděpodobností povede k poruše všech tranzistorů 818.

Nyní něco málo o napájecích zdrojích pro zátěž.

Ne, to není zvrácenost. Jen jsem neměl po ruce malý 12voltový transformátor. Musel jsem udělat násobič a zvýšit napětí z 6 voltů na 12 pro ventilátor a nainstalovat stabilizátor pro napájení samotné zátěže a alarmu.

Ano, do tohoto zařízení jsem nainstaloval jednoduchý teplotní alarm. Podíval jsem se na schéma. Při zahřátí radiátoru nad 90 stupňů se rozsvítí červená LED a rozsvítí se bzučák s integrovaným generátorem, který vydává velmi nepříjemný zvuk. To znamená, že je čas snížit proud v zátěži, jinak můžete ztratit zařízení kvůli přehřátí.

Zdálo by se, že s takovými výkonné tranzistory, který vydrží až 80 voltů a 10 A, celkový výkon musí být minimálně 3 kW. Ale protože vyrábíme „kotel“ a veškerý výkon zdroje jde do tepla, omezení je způsobeno ztrátou výkonu tranzistorů. Podle datasheetu je to pouhých 60 W na tranzistor a s přihlédnutím k tomu, že tepelná vodivost mezi tranzistorem a chladičem není ideální, je skutečný ztrátový výkon ještě menší. A proto, abych nějak zlepšil odvod tepla, našrouboval jsem tranzistory VT1...VT4 přímo na radiátor bez těsnění pomocí teplovodivé pasty. Zároveň jsem musel zorganizovat speciální kryty chladiče, aby nedocházelo ke zkratu na tělo.

Bohužel jsem neměl možnost vyzkoušet provoz zařízení v celém rozsahu napětí, ale při 22V 5A zátěž funguje bez přehřívání. Ale jako vždy se najde moucha. Kvůli nedostatečné ploše chladiče, kterou jsem vzal, se zátěží více než 130 wattů, se po nějaké době (3...5 minut) začnou tranzistory přehřívat. Co signalizuje alarm? Proto ten závěr. Pokud budete zatěžovat, vezměte radiátor s co největší plochou a zajistěte mu spolehlivé nucené chlazení.

Také malý posun směrem ke snížení zatěžovacího proudu o 100...200 mA lze považovat za mouchu. Myslím, že k tomuto driftu dochází v důsledku zahřívání rezistorů R3, R4. Pokud tedy najdete odpory 0,15 Ohm pro 20 W nebo více, je lepší je použít.

Obecně platí, že obvod, pokud jsem pochopil, není rozhodující pro výměnu dílů. Čtyři tranzistory 818 mohou být nahrazeny dvěma KT896A, KT815G může a možná by měl být nahrazen KT817G. Myslím, že můžeš vzít i jiný operační zesilovač.

Chtěl bych zvláště zdůraznit, že při nastavování nezapomeňte nainstalovat odpor R13 alespoň 10 kOhm, poté, když pochopíte, jaký proud potřebujete, snižte tento odpor. Plošný spoj neposílám, protože montáž hlavní části zátěže je výklopná.

Přidání.

Jak se ukázalo, zátěž musím používat pravidelně a v procesu jejího používání pochopení tohoŽe kromě ampérmetru potřebujete ještě voltmetr pro sledování napětí zdroje. Na Ali jsem narazil na malé zařízení, které kombinuje voltmetr a ampérmetr. Zařízení je 100 V / 10. A stálo mě to 150 rublů včetně poštovného. Pokud jde o mě, je to penny, protože... Půl sklenice piva stojí zhruba stejně. Bez přemýšlení jsem si objednal dva.