У многих дома имеется куча USB источников питания, повербанки, зарядки для смартфонов и так далее. Как правило китайские производители завышают их реальные выходные характеристики. Для того, чтобы оценить их, а также примерно узнать емкость повербанка не разбирая его, достаточно иметь под рукой USB тестер с возможностью измерения емкости и простую нагрузку - резистор, лампочку и так далее.
Конечно есть специализированные USB электронные нагрузки для этих целей и стоят они не дорого
но зачем покупать то, что можно сделать дома.
При ремонте источников питания в качестве нагрузки я пытался использовал проволочный переменный резистор, но его хватает лишь для кратковременной нагрузки током не более 2-х ампер.
Немного поразмыслив накидал схему и в итоге появилась на свет очередная конструкция.
Основные характеристики токовой электронной нагрузки:
- Диапазон рабочий напряжений от 4 до 20 Вольт;
- Диапазон регулировка тока от нуля до 5 Ампер (зависит от сопротивления и мощности токового шунта);
- Максимальная расчетная мощность 20 Ватт, пиковая (кратковременная - до 40 ватт).
Нагрузка не требует внешнего источника, так как питается напрямую от USB порта, который нужно нагружать.
Принцип работы схемы очень прост. Операционный усилитель сравнивает напряжение образованное опорным источником с напряжением, которое берется с датчика тока в виде низкоомного резистора.
В схеме имеется возможность принудительно менять напряжение с опорного источника вращением переменного резистора, этим нарушается баланс между входами операционного усилителя, а он в свою очередь путем изменения своего выходного напряжение постарается уравновесить напряжение между входами. Изменение выходного напряжения приводит к изменению сопротивления открытого канала транзистора, а следовательно к изменению тока в цепи.
Важно подчеркнуть, что это стабилизатор тока и выставленное значение тока не будет меняться в зависимости от напряжения - это очень важно. Все эти преимущества дают возможность использовать электронную нагрузку для разряда аккумуляторов стабильным токам с целью выявления их емкости.
Диапазон питающих напряжений довольно широк, теоретически на схему можно подавать напряжение до 30 вольт. Предельно допустимая мощность рассеиваемая нагрузкой составляет 40 ватт, но лишь в том случае если имеется активное охлаждение и транзистор установлен на довольно массивномрадиаторе. Вентилятор желательно использовать 5-и вольтовый, но обычные 12-вольтовые неплохо работают от 5-и вольт, поэтому допускается их применение. Силовые дорожки необходимо обильно залудил припоем, транзистор должен быть прикручен на массивный теплоотвод с вентилятором.
Силовой транзистор, на котором рассеивается вся мощность в виде тепла - это полевой транзистор IRFZ44.
От сопротивления и мощности токового шунта зависит максимальный ток. Советую использовать SMD резисторы 2-5 ватт с сопротивлением 0,05-0,1Ом, если под рукой нет мощных резисторов, то можно соединить параллельно несколько меньшей мощности либо использовать обычные низкоомные резисторы выводного типа.
Печатная плата тут
С уважением - АКА КАСЬЯН