Banka rezistora so spínaným zaťažením s menšou veľkosťou kroku: 5 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Banky zaťažovacieho odporu sú potrebné na testovanie energetických produktov, na charakterizáciu solárnych panelov, v testovacích laboratóriách a v priemyselných odvetviach. Reostaty poskytujú nepretržité zmeny odporu voči zaťaženiu. So znižovaním hodnoty odporu sa však znižuje aj výkon. Reostaty majú navyše sériovú indukčnosť.

Niektoré z požadovaných vlastností banky zaťažovacích odporov sú:

1) Indukčnosť série by mala byť čo najmenšia

2) Menšia veľkosť kroku

3) Keď je odpor záťaže znížený, výkon by mal stúpať.

Tu je uvedený návrh banky záťažových odporov. Zvláštnosťou tohto dizajnu je menšia veľkosť kroku s menším počtom prepínačov a odporov.

Krok 1: Potrebný materiál

Nasleduje kusovník:

1) Univerzálna doska plošných spojov 12 palcov x 2,5 palcov - 1 kus

2) Obdĺžniková hliníková rúrka (12 palcov x 2,5 palcov x 1,5 palcov) - 1 kus

3) Rezistory 3300 Ohm 2W - 27 ks

4) Prepínače - 15 ks

5) Skrutky, podložky a matice M3 x 8 mm - 12 súprav

6) Drôty

Krok 2: Schéma zapojenia

Obvod pozostáva z 27 rezistorov z uhlíkového filmu s výkonom 2 W. Prvý odpor R1 je priamo pripojený cez svorky T1 a T2, ako je znázornené na obrázku 2. Obvod potrebuje 15 prepínacích spínačov. Trinásť spínačov SW1 až SW13 sa používa na spínanie dvoch rezistorov v obvode. Spolu s SW1 a SW2 sa používajú dva prepínače J1 a J2. SW1 spája R2 a R3. Tu je R2 priamo spojený so zemou. R3 je spojený so zemou cez J1 (keď je J1 v polohe ON). Podobne SW2 spája R4 a R5. Aj tu je R5 priamo spojený so zemou. R4 sa pripája k zemi, keď je J2 v polohe ON. Keď sú J1 a J2 posunuté do polohy OFF, odpory R3 a R4 sú zapojené do série. Prepojenia pre SW1, SW2, J1 a J2 sú znázornené na obr.

Nasledujú konštrukčné špecifikácie:

1) Max. Odporový odpor = 3300 ohmov (všetky prepínače SW1 až SW13 sú vypnuté)

2) Menovitý výkon pri maximálnom odpore = 2 W

3) Minimálny odpor Req = 3300/27 = 122,2 ohmov (SW1 až SW13 sú zapnuté, prepojky J1 a J2 sú zapnuté)

4) Výkon pri minimálnom odpore = 54 W

5) Počet krokov = počet prepínačov * 3 = 13 * 3 = 39

V tabuľke sú uvedené hodnoty ekvivalentného odporu Req pre rôzne nastavenia prepínačov a prepojok.

Poznámky k tabuľke:

^ R3 a R4 sú v sérii

* J1 OFF a J2 ON poskytujú rovnaký výsledok

** R4 nie je v obvode.

Krok 3: Výroba

V hliníkovej rúre urobte v strede širšej strany otvor. Štrbina by mala byť široká asi 1,5 palca a v hornej a spodnej časti by mala ponechať okraj 0,5 palca, ako je znázornené na obr. 4. Vyvŕtajte 12 montážnych otvorov s priemerom 3 mm.

Vezmite plošnú dosku na všeobecné použitie a vyvŕtajte 15 otvorov s priemerom 5 mm. Tieto otvory sú umiestnené tesne pod horným okrajom, takže keď sú prepínače namontované, nedotýkajú sa hliníkovej rúry. Vyvŕtajte tiež 12 montážnych otvorov na doske plošných spojov, aby zodpovedali otvorom na hliníkovej rúrke. Zaistite všetky prepínače v 5 mm otvoroch.

Krok 4: Prepojenia

Vezmite dlhý holý medený drôt a spájkujte ho s hornými svorkami všetkých prepínačov SW1 až SW13. Nepripájajte tento vodič k J1 a J2. Podobne vezmite ďalší holý medený drôt a spájkujte ho s plošnými spojmi v určitej vzdialenosti pod prepínačmi. Vezmite dva odpory a spojte ich na jednom z koncov. Potom to spájkujte na stredný terminál prepínača SW3. Podobne spájkujte 2 odpory, každý na všetky prepínače až do SW13. Druhý koniec odporov je spájkovaný s medeným drôtom (uzemnenie), ako je znázornené na obr.

Pripojenia k SW1, SW2, J1 a J2 podľa schémy zapojenia na obrázku 3 je znázornené na obr. 6. Spájkujte dva vodiče v strede poľa a vytiahnite ich pre externé pripojenia T1 a T2, ako je znázornené na vyššie uvedených obrázkoch.

Krok 5: Integrácia a používanie

Zostavenú DPS zasuňte do hliníkovej rúry. Zaistite, aby sa žiadny z odporov nedotýkal potrubia. DPS pripevnite k rúrke pomocou 12 skrutiek. Banka zaťažovacieho odporu je pripravená na použitie.

Nechajte všetky prepínače VYPNUTÉ. Teraz zapnite SW1. Spolu so SW1 je možné na zníženie hodnoty odporu použiť aj J1. Ďalej zapnite SW2. Teraz budú účinné J1 a J2. J1 a J2 vo vypnutom stave poskytujú maximálnu hodnotu odporu v tomto nastavení rozsahu. Zapnutím J1 sa zníži odpor. Zapnutím J2 sa odpor ďalej zníži. Ak chcete prejsť na ďalšie nižšie hodnoty požiadavky, musí byť zapnutý SW3. V tomto nastavení opäť môžeme prejsť tromi krokmi, napr. J1, J2 VYPNUTÉ, ďalšie J1 ZAPNUTÉ a nakoniec J2 tiež ZAPNUTÉ.

Výhody:

1) Používa menší počet prepínačov a odporov a poskytuje väčší počet krokov.

2) Všetky odpory majú rovnakú hodnotu a výkon. To znižuje náklady. Zvlášť vtedy, keď sa majú použiť rezistory s vysokým výkonom. Rezistory s vysokým výkonom sú dosť drahé.

3) Všetky odpory sú rovnomerne zaťažené, a preto je lepšie využitie výkonu rezistora.

4) Môžeme pokračovať v pridávaní ďalších prepínačov a odporov, aby sme získali požadovaný rozsah odporu.

5) Tento obvod môže byť navrhnutý pre akýkoľvek rozsah hodnôt odporu a akéhokoľvek výkonu.

Tento dizajn je užitočný pre všetky elektrické/ elektronické laboratóriá vo vzdelávacích inštitúciách, v testovacích centrách a v priemysle.

Vijay Deshpande

Bangalore, India

e -mail: [email protected]

Víťaz v súťaži Tipy a triky v oblasti elektroniky