Блок переключаемых нагрузочных резисторов с меньшим размером шага: 5 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

Банки нагрузочных резисторов требуются для тестирования силовых продуктов, для определения характеристик солнечных панелей, в испытательных лабораториях и на промышленных предприятиях. Реостаты обеспечивают непрерывное изменение сопротивления нагрузки. Однако по мере уменьшения значения сопротивления снижается и номинальная мощность. Кроме того, реостаты имеют последовательную индуктивность.

Некоторые из желательных особенностей блока нагрузочных резисторов:

1) Последовательная индуктивность должна быть как можно меньше.

2) Меньший размер шага

3) По мере уменьшения сопротивления нагрузки номинальная мощность должна увеличиваться.

Здесь приводится конструкция блока нагрузочных резисторов. Особенностью этой конструкции является меньший размер шага при меньшем количестве переключателей и резисторов.

Шаг 1: требуемый материал

Ниже приводится спецификация материалов:

1) Печатная плата общего назначения 12 "x 2,5" - 1 шт.

2) Прямоугольная алюминиевая труба (12 "x 2,5" x 1,5 ") - 1 шт.

3) Резисторы 3300 Ом 2Вт - 27 шт.

4) Тумблеры - 15 шт.

5) Винты, шайбы и гайки M3 x 8 мм - 12 комплектов

6) Провода

Шаг 2: Принципиальная схема

Схема состоит из 27 углеродных пленочных резисторов номинальной мощностью 2 Вт. Первый резистор R1 подключается непосредственно к клеммам T1 и T2, как показано на рис. 2. Для схемы требуется 15 тумблеров. Тринадцать переключателей SW1 - SW13 используются для переключения каждого из двух резисторов в цепи. Два тумблера J1 и J2 используются вместе с SW1 и SW2. SW1 соединяет R2 и R3. Здесь R2 напрямую соединен с землей. R3 подключен к земле через J1 (когда J1 находится в положении ON). Аналогичным образом SW2 соединяет R4 и R5. Здесь также R5 напрямую подключен к земле. R4 подключается к земле, когда J2 находится в положении ON. Когда J1 и J2 переводятся в положение ВЫКЛ, резисторы R3 и R4 включаются последовательно. Соединения для SW1, SW2, J1 и J2 показаны на рисунке 3.

Ниже приведены технические характеристики:

1) Требуемое максимальное сопротивление = 3300 Ом (все переключатели SW1 - SW13 выключены)

2) Номинальная мощность при максимальном сопротивлении = 2 Вт.

3) Минимальное сопротивление Req = 3300/27 = 122,2 Ом (переключатели SW1 - SW13 включены, перемычки J1 и J2 включены)

4) Номинальная мощность при минимальном сопротивлении = 54 Вт.

5) Количество ступеней = Количество переключателей * 3 = 13 * 3 = 39

В таблице приведены значения эквивалентного сопротивления Req для различных настроек переключателя и перемычки.

Примечания к таблице:

^ R3 и R4 идут последовательно

* J1 OFF и J2 ON дают одинаковый результат

** R4 отсутствует в цепи.

Шаг 3: Изготовление

В алюминиевой трубе сделайте прорезь посередине более широкой стороны. Прорезь должна быть примерно 1,5 дюйма в ширину, оставляя поля 0,5 дюйма вверху и внизу, как показано на рис. 4. Просверлите 12 монтажных отверстий диаметром 3 мм.

Возьмите печатную плату общего назначения и просверлите 15 отверстий диаметром 5 мм. Эти отверстия расположены чуть ниже верхнего края, так что, когда тумблеры установлены, они не касаются алюминиевой трубы. Также просверлите 12 монтажных отверстий на печатной плате, чтобы они совпадали с отверстиями на алюминиевой трубе. Закрепите все тумблеры в отверстиях 5 мм.

Шаг 4: соединения

Возьмите длинный неизолированный медный провод и припаяйте его к верхним клеммам всех тумблеров SW1 - SW13. Не подключайте этот провод к J1 и J2. Аналогичным образом возьмите еще один неизолированный медный провод и припаяйте его к печатной плате на некотором расстоянии ниже тумблеров. Возьмите два резистора и соедините их на одном из концов. Затем припаяйте его к средней клемме тумблера SW3. Аналогичным образом припаяйте по 2 резистора ко всем тумблерам до SW13. Другой конец резисторов припаян к медному проводу (заземлению), как показано на рис.5.

Подключения к SW1, SW2, J1 и J2 согласно принципиальной схеме на рис. 3 показаны на рис. 6. Припаяйте два провода в центре массива и выведите их для внешних подключений T1 и T2, как показано на рисунках выше.

Шаг 5: интеграция и использование

Вставьте собранную плату в алюминиевую трубу. Убедитесь, что ни один из резисторов не касается трубы. Прикрепите плату к трубе 12 винтами. Блок нагрузочных резисторов готов к использованию.

Держите все тумблеры в положении ВЫКЛ. Теперь включите SW1. Наряду с SW1, J1 может использоваться для уменьшения значения сопротивления. Затем включите SW2. Теперь J1 и J2, оба будут эффективны. J1 и J2 в состоянии ВЫКЛ. Дают максимальное значение сопротивления в этом диапазоне настройки. Включение J1 уменьшит сопротивление. Теперь включение J2 еще больше уменьшит сопротивление. Чтобы перейти к следующим более низким значениям Req, необходимо включить SW3. В этой настройке мы снова можем пройти три шага, например. J1, J2 ВЫКЛ, затем J1 ВКЛ и, наконец, J2 также ВКЛ.

Преимущества:

1) Использует меньшее количество переключателей и резисторов и обеспечивает большее количество шагов.

2) Все резисторы идентичны по номиналу и мощности. Это снижает стоимость. Особенно при использовании резисторов большой мощности. Резисторы большой мощности довольно дороги.

3) Все резисторы равномерно нагружены, что позволяет лучше использовать номинальную мощность резистора.

4) Мы можем добавить больше переключателей и резисторов, чтобы получить желаемый диапазон сопротивления.

5) Эта схема может быть рассчитана на любой диапазон значений сопротивления и любую номинальную мощность.

Эта конструкция полезна для всех лабораторий электротехники / электроники в учебных заведениях, испытательных центрах и на промышленных предприятиях.

Виджей Дешпанде

Бангалор, Индия

электронная почта: [email protected]

Финалист в конкурсе "Советы и рекомендации по электронике"