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【DIY大赛】DIY90瓦直流电子负载设计调试经验分享
阅读: 695 |  回复: 15 楼层直达

2018/10/26 12:01:26
1
soros
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LV2
班长

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      以前公司里面经常要测试5V/2A,12V/2A适配器,开始用大功率水泥电阻测试功率,后来增加了24V/2A的一种电源,要买几种不同的大功率可调的陶瓷大电阻,每一种电压要一个电阻,每次放电放电要占用1-2个万用表。所以就想做一个能够测试这种适配器的电子负载。

      大概在8月份开始到网上搜集电子负载参考资料,电路构思,器件选型,这个大概花了2个多星期。再自己整合原理图,设计个使用的PCB板,再打板回来,这个时间不长,大概半个月时间。但是实验调试这个过程花了比较久的时间,陆陆续续花了一个多月时间,现在连续老化测试一个星期,性能很稳定,最大功率110W,额定功率90W,支持0-100V电压输入,电流0-10A可调。

   

      现在调试完成了,总结下经验,自己把一些调试经验在这里分享给大家。

      版主看到帖子邀请我改标题,参加DIY大赛,那就改个标题,希望大家能够多多支持。

标签 负载
2018/10/26 12:59:12
2
soros
电源币:0 | 积分:4 主题帖:2 | 回复帖:4
LV2
班长

把原理图上传。

简易型电子负载原理图很简单,网上分享的图纸基本都一样,在原理图设计的时候要考虑是不是要安装风扇

安装什么样规格的风扇,电流取样电阻用什么元件,多大值,用什么封装。表头用什么样的,什么规格的。

元件选型,让我弄了不少时间。在设计上增加了一个负载开关,可以不用断电源通过负载开关来断开负载。

这个小增加,测试的时候就十分方便了。

2018/10/26 13:07:31
3
soros
电源币:0 | 积分:4 主题帖:2 | 回复帖:4
LV2
班长

选择风扇的时候,纠结得很,网上和华强北柜台都做了一些了解。

有很多种规格,有很多种品牌,

价格也是相差还特别大。

40*40的有好几个厚度的

60*60的有好几个厚度的

80*80的有好几个厚度的

120*120的也有好几个厚度的

同一个尺寸有不同电压的,风力不一样。

有滚珠的和液压的,这个寿命不一样。

风扇来来回回改了好几次,最终用的是80*80*25(MM)这个尺寸规格的,12直流供电,滚珠式风扇,寿命可以5万小时。

2018/10/26 13:25:27
4
朝阳之星
电源币:10 | 积分:1 主题帖:2 | 回复帖:62
LV4
连长
这个确实很不赖 自己可以做个小的老化架,工程使用特别方便之前也想做一个但是后来也没做,当时做的是那种忒别简单的 ,用三极管串电阻做的,发热比较严重。
2018/10/26 13:32:03
5
soros
电源币:0 | 积分:4 主题帖:2 | 回复帖:4
LV2
班长

是的,电子负载三个核心问题

1.处理散热问题;

2.电流走线问题;

3.多个MOS管均流问题;

2018/10/29 20:31:05
16
qinzutaim[版主]
电源币:2864 | 积分:144 主题帖:38 | 回复帖:3703
LV11
统帅
电子负载就是当电阻用的吧,能不发热吗?
2018/10/26 13:46:22
6
soros
电源币:0 | 积分:4 主题帖:2 | 回复帖:4
LV2
班长

继续上传PCB的走线图片

PCB尺寸设计是160MM*85MM,厚度原本打算用2.0MM厚度的,到板厂打样2.0MM厚度价格贵很多,改成用1.6mm厚度

这个是PCB顶层的走线

PCB底层走线图。

2018/10/26 13:52:01
7
soros
电源币:0 | 积分:4 主题帖:2 | 回复帖:4
LV2
班长

设计PCB的时候,有几个地方要注意:

1.元器件选型要先确定,不然设计回来再买东西有可能没那种元件。封装对不上,结构尺寸不对。

   风扇我买了几次,都是先把风扇买回来,功率管虽然有规格书,但是我也是先买回来,后做封装

   元器件都是先找到规格书,按照规格书上的封装图做设计。

2.要考虑散热处理,像MOS管大功率发热器件,和其他低功耗器件要距离远些

  散热片怎么放,风扇怎么放,在设计PCB的时候就要把这些考虑进去再开搞。

3.输入大电流的主线要走粗,我选择的表头是99V/10A的表头,要走10A电流,主电流铜皮要至少5MM以上宽度,留足余量。。

2018/10/26 14:01:29
8
soros
电源币:0 | 积分:4 主题帖:2 | 回复帖:4
LV2
班长

上传PCB样品回来组装图片

贴片元件全部设计在PCB底部

散热器用铜柱隔离,不能让散热器直接把热导到PCB板上,那样会太烫手。

螺丝固定散热片和功率管,功率管和散热片上点上散热胶水,让MOS管和散热器更接触更好。

风扇和表头装配就这样

装好风扇的样子

正面图,电压电流双显表头,输入接口支持多种,右边供电采用USB接口。两个调电流的电位器,一个粗调,一个微调。还有个负载开关。

为了防止温度偏高热手,和超过60V电压测试安全,我在上面增加了一个亚克力板在上面。加这个亚克力板特别好。

2018/10/26 14:20:10
9
朝阳之星
电源币:10 | 积分:1 主题帖:2 | 回复帖:62
LV4
连长
很不赖,自己用特别方便
2018/10/26 14:39:31
12
soros
电源币:0 | 积分:4 主题帖:2 | 回复帖:4
LV2
班长
感觉还可以,使用是很方便了,可以不要买一堆可调水泥电阻了。
2018/10/26 14:37:56
10
soros
电源币:0 | 积分:4 主题帖:2 | 回复帖:4
LV2
班长

再展示下测试的效果照片

实测5V10A效果,5V只能测试50瓦,9V以内可以测试10A电流

12V测试7.5A电流,24V可以测试3.75A电流,100-110瓦也可以测试,温度会上到100℃,90瓦温度在65℃以内

空调房90瓦温度可以在60℃以内。

跟我的FLUKE 17B对比电压准确率,效果自己比较满意

跟FLUKE 17B对比电流实测,也让自己满意。这种简易的电子负载,主要侧重适用,成本也不贵

基本上市面上的反激式电源适配器都能适用了。

2018/10/26 14:39:01
11
soros
电源币:0 | 积分:4 主题帖:2 | 回复帖:4
LV2
班长
大家可以讨论了。
2018/10/29 12:13:36
13
ymyangyong[版主]
电源币:1957 | 积分:452 主题帖:2 | 回复帖:5698
LV12
元帅
做的很漂亮。有个问题不解,为什么不直接用12v电源供电呢?
2018/10/29 14:53:25
14
soros
电源币:0 | 积分:4 主题帖:2 | 回复帖:4
LV2
班长
因为我这个东西是经常放在自己的办公桌上,就想用USB供电,或者手机充电器供电,12V供电要一个专门的适配器。但是5V供电就方便多了,充电器和充电宝都可以共用的。
2018/10/29 17:19:53
15
ymyangyong[版主]
电源币:1957 | 积分:452 主题帖:2 | 回复帖:5698
LV12
元帅

好吧。我以前也做过一个,如果加个恒流/恒阻模式的切换开关,应用范围会更广一些。

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