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恒流电子负载仪的制作 原理篇(科创基金赞助 慢更)

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发表于 2021-8-17 11:51:35 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 nicklkh 于 2021-8-17 12:06 编辑

总是要维修电源,但是修好之后不知道电源能不能正常满功率运行,于是就有了一个DIY电子负载仪的想法。(电路板后面会开源)

电路原理及元件选用

其中Q是输出管子,Rs是检流电阻,Vref是代表电流设定值的电压信号,当外加电压后,由运放控制Q,保持Rs上的电压与Vref一致,即Vref=Iout*Rs,因此有
Iout=Vref/Rs
由于在工作中可以认为Vref和Rs是恒定的,所以该电路吸收的电流也为恒定。改变Vref就可以成比例的改变恒流电流。可以承受的最大电压要看晶体管的耐压和能承受的功率,而能够保持恒流的最低电压要看Rs的电压和三极管的饱和电压。(这里原理的讲解引用的是BG2VO《电子负载仪基础知识》的内容。https://kechuang.org/t/70869  )

Vref的产生(见下图,这个图是简化后的模型):先由1V稳压管D4和限流电阻R12来产生4.2V的基准电压,送入电压跟随器来消除负载效应,电压跟随器的输出端连接至精密电位器R,电位器内部构成分压电路,分压电路输出连至另一个电压跟随器,这个电压跟随器的输出就是Vref。计算公式:Vref=1v*Rp/Rmax(Rp是电位器实际阻值,Rmax是电位器最大阻值)

因为要线性地实现电流“粗调与细调的功能” ,所以电路中使用了两个精密电阻器与电压跟随器的联级 ,原理与上面的模型本质是一样的(见下图)。

实际制作中,三极管Q由场效应管irfp250代替,Rs取0.2Ω,Vref由4.2v稳压管、3个lm358构成的电压跟随器和2个精密电位器产生(如图),运放使用lm324芯片(正好四个运放控制四个功率管)。整体电路图如下:

由于在设计电路板时,我将控制部分与功率部分分开了,控制部分电路板对应的电路图如下:(功率部分很简单,搭棚焊即可)



制作过程后面有空会更新,本人现在各社交平台的名字都叫苯宝宝正辛酸


 楼主| 发表于 2021-8-17 11:53:33 | 显示全部楼层
话说你们看得见图片吗@老A
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发表于 2021-8-25 14:31:13 | 显示全部楼层
可以啊
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 楼主| 发表于 2021-8-29 04:42:04 来自手机 | 显示全部楼层
的确是可以
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发表于 2021-10-15 13:10:22 | 显示全部楼层
看看原理不错
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发表于 2021-11-22 18:19:32 | 显示全部楼层
不错不错,贼六。
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