JLCPCB -- это крупнейшая фабрика PCB прототипов в Китае. Для более чем 600000 заказчиков по всему миру мы делаем свыше 15000 онлайн заказов на прототипы и малые партии печатных плат каждый день!

New register to get $20 coupons!
https://jlcpcb.com
Заказать печатную плату

Расчет импульсного трансформатора

Подписаться на новости Введите свой email адрес:

 

USB электронная нагрузка

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

USB электронная нагрузка

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. 

USB электронная нагрузка, проволочный резистор

Немного поразмыслив накидал схему и в итоге появилась на свет очередная конструкция.

USB электронная нагрузка, принципиальная схема

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.

USB электронная нагрузка, внешний видUSB электронная нагрузка, вид сверху

Принцип работы схемы очень прост. Операционный усилитель сравнивает напряжение образованное опорным источником с напряжением, которое берется с датчика тока в виде низкоомного резистора.

USB электронная нагрузка, подстроечный резисторUSB электронная нагрузка, токовый шунт

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.

USB электронная нагрузка, вид сверхуUSB электронная нагрузка, повербанк

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.

USB электронная нагрузка, тестированиеUSB электронная нагрузка, тестирование

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

Дизайн :

Arduino

Программаторы

Радиоконструкторы

Прочее...