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【工程师6】+实践类+100V//80A大功率负载仪
阅读: 2760 |  回复: 32 楼层直达

2019/09/06 22:09:46
1
荧火
电源币:32 | 积分:3 主题帖:11 | 回复帖:35
LV4
连长

QQ截图20160321155901  【活动进行中……】礼遇感恩节!参与顶楼  免费送仪器

QQ截图20160321155901   【风采汇】参与有奖!获奖作品分享大赛



前段时间论坛很火的《DIY电子负载》看得我心里火热很,但乐老师的电子仪对我来说功率还是小了点。

查了不少资料心里有一个大胆的想法自己DIY 100V/80的负载仪。

估计这个贴子夸度比较长,大家给多担当。为了减轻工作量。本负载就不设计面板外壳以祼板的状态调试。


2019/09/07 17:38:27
2
流淌的歌声1104
电源币:52 | 积分:0 主题帖:2 | 回复帖:71
LV4
连长
沙发期待楼主精彩作品,我也想做一个大功率电子负载目前还没鼓起勇气
2019/09/07 22:36:15
3
ymyangyong[版主]
电源币:2061 | 积分:475 主题帖:5 | 回复帖:6226
LV12
元帅
顶贴支持
2019/09/08 00:54:40
4
荧火
电源币:32 | 积分:3 主题帖:11 | 回复帖:35
LV4
连长

在开工之前先决定这台负载使用环境。

1. 所使用的场所一般为电池组放电或老化(最大60V/50A)。

2. DC电源负载测试或老化(最大100V/30A)

根据上面的使用场所得出负载仪性能参数如下:

1. 元件器成本在500块以下。

2. 主要的使用模式为恒流多,电路设计以恒流为主体,恒压模式与恒功率模式采用软件的方式处理以节省成本。

3. 负载精度暂定为1%。50A误差在0.5A左右还可以接受。

4. 负载抖动率这个参数暂处理,反正我使用场合一般都不需特别注意。

 

 

经过上面的梳理,一台大功负载的基本参数要求已经给出了。一台正儿八经的大功率负载仪肯定不只这些功能,恒压、恒功率、恒电阻、恒流这些都是基本功,还有些什么编程功能通信什么的,反正我司里那台大功率负载仪我常使用的不外是恒压、恒流、恒功率这些功能。但它的费用是2W多呀。DIY的乐趣就在这里了,用5%的钱达到60%功能。

2019/09/08 10:55:45
5
奋斗的青春
电源币:743 | 积分:18 主题帖:93 | 回复帖:748
LV9
军长
期待楼主后续的更新,恒流精度1%也不错了。
2019/09/08 10:57:11
6
奋斗的青春
电源币:743 | 积分:18 主题帖:93 | 回复帖:748
LV9
军长
2W的贵但用着也方便,精度比较高。期待楼主的实测效果。
2019/09/10 22:25:07
10
荧火
电源币:32 | 积分:3 主题帖:11 | 回复帖:35
LV4
连长

参数大概定了就开始设计电路框架了。

我把电框架分为三部份。

1. 功率散热板

2. 控制板

3. 显示板

 

为什么这样之分呢?我是有考虑的,首先这负载仪满功率时达3600W大概就是家里的烧水壶的水平,10多分钟就可以烧开一壶水。如果用散热器散热估计要20kg左右重量。 我司那台负载一个人都搬不起来。我想用水冷散热但是具体怎样做我还没有想好,所以先把散热部份与其它电路分开然后直接泡在水里散热。

控制板与显示本是做在一起的,但是又考虑到只有一颗单片机估计实时性比较差。因为恒压模式与恒功率模式都是用软件来处理。如果再加上要算显示内容实时性就差多了。所以增加了一颗单片机来处理显示与输入功能。用一颗芯来专门算恒压恒功率实时性就好多了。这样打广告也可说是双核了。

2019/09/12 23:07:02
11
荧火
电源币:32 | 积分:3 主题帖:11 | 回复帖:35
LV4
连长
2019/09/12 23:07:29
12
荧火
电源币:32 | 积分:3 主题帖:11 | 回复帖:35
LV4
连长
2019/09/12 23:07:50
13
荧火
电源币:32 | 积分:3 主题帖:11 | 回复帖:35
LV4
连长
2019/09/26 09:59:17
15
荧火
电源币:32 | 积分:3 主题帖:11 | 回复帖:35
LV4
连长
2019/09/26 09:59:44
16
荧火
电源币:32 | 积分:3 主题帖:11 | 回复帖:35
LV4
连长
共3块板子
2019/10/24 21:13:19
23
荧火
电源币:32 | 积分:3 主题帖:11 | 回复帖:35
LV4
连长

板子回来了,正在努力焊板子。发上来给大家看看。其中一片是铝基板。

2019/11/05 14:41:41
26
荧火
电源币:32 | 积分:3 主题帖:11 | 回复帖:35
LV4
连长

花了好几天时间来焊这个板,终于完成了。

终于焊好了,好痛苦呀。

清洗后就干净多了

最后来个全家福

到现在,板子焊完了。开始写代码了。

2019/09/15 17:36:28
14
heiha88
电源币:1 | 积分:1 主题帖:5 | 回复帖:31
LV4
连长
3600W,这么大
2019/09/26 13:06:40
17
川理学子
电源币:55 | 积分:11 主题帖:6 | 回复帖:75
LV5
营长
前排顶顶,继续支持,嘿嘿嘿
2019/09/09 15:28:36
7
川理学子
电源币:55 | 积分:11 主题帖:6 | 回复帖:75
LV5
营长
我也想撸一个500W左右的电子负载,可惜没有时间去搞了,建议恒压个恒流交给硬件处理,用程序来处理恒阻和恒功率模式,这样应该比较好,后面有机会一起交流交流
2019/09/09 22:37:49
8
荧火
电源币:32 | 积分:3 主题帖:11 | 回复帖:35
LV4
连长
我的思路和你一样噢。
2019/09/09 23:58:25
9
川理学子
电源币:55 | 积分:11 主题帖:6 | 回复帖:75
LV5
营长
恒压恒流模式切换我准备用模拟开关,这样比较好控制
2019/10/04 19:40:08
18
贺小龙
电源币:0 | 积分:4 主题帖:2 | 回复帖:6
LV2
班长
进度如何?
2019/10/05 17:27:49
19
水乡电源[版主]
电源币:353 | 积分:51 主题帖:10 | 回复帖:743
LV9
军长


3600W?


100V 80A的负载可没3600W呢,

艾德克斯IT8513C+,120V 120A,600W,

IT8512C+,120V  60A,300W,


100V 80A的负载应该是400W,负载的实际功率是以5V时带载最大电流算,5V*80A=400W



2019/10/12 09:29:24
21
荧火
电源币:32 | 积分:3 主题帖:11 | 回复帖:35
LV4
连长
对是3600W,目标是3600W,实际能不到 达到先做了再说。
2019/10/12 09:25:40
20
荧火
电源币:32 | 积分:3 主题帖:11 | 回复帖:35
LV4
连长
板子回来了,正在开焊板呢。晚上上图
2019/10/12 09:31:01
22
电源网-fqd
电源币:5059 | 积分:15078 主题帖:504 | 回复帖:5094
LV11
统帅
2019/10/27 22:39:47
24
贺小龙
电源币:0 | 积分:4 主题帖:2 | 回复帖:6
LV2
班长
263的MOS?感觉你在异想天开。
2019/10/29 16:38:45
25
小孟2019
电源币:33 | 积分:7 主题帖:6 | 回复帖:12
LV3
排长
请问你为什么不做均流,你这样并管到时候肯定会火花四射!!!
2019/11/05 14:56:19
27
荧火
电源币:32 | 积分:3 主题帖:11 | 回复帖:35
LV4
连长
已经有均流处理了。不会出现火花四谢。
2019/11/05 16:06:11
28
小孟2019
电源币:33 | 积分:7 主题帖:6 | 回复帖:12
LV3
排长
请问你怎么实现均流的,可以相互探讨一下你的方案吗。我也是做这方面的。
2019/11/05 16:13:06
29
ymyangyong[版主]
电源币:2061 | 积分:475 主题帖:5 | 回复帖:6226
LV12
元帅
同问。另外,源极电阻怎么都改成了1欧?
2019/11/05 21:09:37
30
荧火
电源币:32 | 积分:3 主题帖:11 | 回复帖:35
LV4
连长

我简单地说一下原理与功率元件的取值。

如果大家有认真看,其实电路可以看作6路小功率测试并联模式。每一路的最大电流设定为10A。

总电流为6*10=60 A  大于整机最大电流目标值50A。只要保证每一路的电流可以达到10A则可以完成设计目标。

每一小路的MOS管为6个,为什么选6个?当然不是为了666666.

MOS的规格书上最大功率参数为200W左右(具体多少我忘记了),那么48V的情况下就可能通过4A的电流。当然这是极限的情况,一般取值一半2A。

那么就得出就得出MOS的数量10/2=5个。取值6个是为更保险点。因为电压越高能通过的电流就越小。

关于MOS的采样电阻的值计算:

首先要确定在最高功率10A时采样电阻的电压值。因为我采用的单位片机工作电压为5V,如果值为5V则是最好的,

但是,如果功率电阻的压降为5V则电阻承受的功率为10A*5V=50W。这是很可怕的功率。

当功率电阻的压降为1V,最大功率为10A*1V=10W。这个功率是可以接受的。

那么已知U=1V,I=10A,则R=1/10=0.1R。

12个1R并联约为0.1R。

取样电阻最大功率10W,10/12=0.8W   每个电阻承受的功率为0.8W。2512封装的电阻功率为2W。取其2分之一在安全的范围内。

2019/11/05 23:20:14
31
keprice
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:1
LV1
士兵

263的mos?还一个个挤一起。怕不是功率大了各种炸管

电子负载都是用247的管子,每个管子至少间隔3cm

2019/11/06 10:55:35
32
荧火
电源币:32 | 积分:3 主题帖:11 | 回复帖:35
LV4
连长

你讲的很有道理,我认同。

不过,我还是坚持我的设计,MOS功耗方便我计算过是可以的。但只是理论。要到实际调试看才能肯定。

2019/11/06 12:22:46
33
川理学子
电源币:55 | 积分:11 主题帖:6 | 回复帖:75
LV5
营长
MOS的管耗不是那样算得,那个是让外壳强行保持在25℃的数据,做电子负载要用热阻算,算出最大耗散功率,还有做电子负载要考虑安全工作区,你要看看在最大电压下你的MOS管在不在安全工作区。
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