Banka přepínaného zatěžovacího odporu s menší velikostí kroku: 5 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Banky zatěžovacích odporů jsou vyžadovány pro testování energetických produktů, pro charakterizaci solárních panelů, v testovacích laboratořích a v průmyslových odvětvích. Reostaty poskytují nepřetržité změny odporu zátěže. Se snižováním hodnoty odporu se však snižuje i výkon. Reostaty mají navíc sériovou indukčnost.

Některé z žádoucích vlastností banky zatěžovacích odporů jsou:

1) Indukčnost série by měla být co nejmenší

2) Menší velikost kroku

3) Je -li odpor zátěže snížen, měl by se výkon zvýšit.

Zde je uveden návrh banky zatěžovacích odporů. Zvláštností této konstrukce je menší velikost kroku s menším počtem přepínačů a odporů.

Krok 1: Požadovaný materiál

Následuje kusovník:

1) Univerzální deska plošných spojů 12 "x 2,5" - 1 ks

2) Obdélníková hliníková trubka (12 palců x 2,5 palců x 1,5 palců) - 1 ks

3) Rezistory 3300 Ohm 2W - 27 ks

4) Přepínače - 15 ks

5) Šrouby, podložky a matice M3 x 8 mm - 12 sad

6) Dráty

Krok 2: Schéma zapojení

Obvod se skládá z 27 rezistorů z uhlíkového filmu o výkonu 2W. První odpor R1 je přímo připojen přes svorky T1 a T2, jak je znázorněno na obr. 2. Obvod potřebuje 15 přepínacích spínačů. Třináct přepínačů SW1 až SW13 slouží k přepnutí dvou rezistorů v každém obvodu. Spolu s SW1 a SW2 se používají dva přepínače J1 a J2. SW1 spojuje R2 a R3. Zde je R2 přímo spojen se zemí. R3 je připojen k zemi přes J1 (když je J1 v poloze ON). Podobně SW2 spojuje R4 a R5. Zde je také R5 přímo spojen se zemí. R4 se připojuje k zemi, když je J2 v poloze ON. Když jsou J1 a J2 přesunuty do polohy OFF, odpory R3 a R4 přicházejí do série. Propojení pro SW1, SW2, J1 a J2 jsou znázorněna na obr.

Níže jsou uvedeny konstrukční specifikace:

1) Max. Odporový odpor = 3300 ohmů (všechny spínače SW1 až SW13 jsou vypnuty)

2) Jmenovitý výkon při maximálním odporu = 2 W

3) Minimální odpor Req = 3300/27 = 122,2 ohmů (SW1 až SW13 jsou ZAPNUTY, propojky J1 a J2 jsou ZAPNUTY)

4) Jmenovitý výkon při minimálním odporu = 54 W

5) Počet kroků = počet spínačů * 3 = 13 * 3 = 39

Tabulka ukazuje hodnoty ekvivalentního odporu Req pro různá nastavení spínačů a propojek.

Poznámky k tabulce:

^ R3 a R4 jsou v sérii

* J1 OFF a J2 ON dává stejný výsledek

** R4 není v obvodu.

Krok 3: Výroba

V hliníkové trubce vytvořte uprostřed širší strany štěrbinu. Drážka by měla být široká přibližně 1,5 palce, přičemž v horní a dolní části by měl zůstat 0,5 palcový okraj, jak ukazuje obrázek 4. Vyvrtejte 12 montážních otvorů o průměru 3 mm.

Vezměte univerzální desku plošných spojů a vyvrtejte 15 otvorů o průměru 5 mm. Tyto otvory jsou umístěny těsně pod horním okrajem tak, aby se při montáži přepínacích spínačů nedotýkaly hliníkové trubky. Vyvrtejte také 12 montážních otvorů na desce plošných spojů, aby odpovídaly otvorům na hliníkové trubce. Upevněte všechny kolébkové spínače do otvorů 5 mm.

Krok 4: Propojení

Vezměte dlouhý měděný drát a připájejte jej k horním svorkám všech kolébkových spínačů SW1 až SW13. Nepřipojujte tento vodič k J1 a J2. Podobně vezměte další holý měděný vodič a připájejte jej k desce plošných spojů v určité vzdálenosti pod přepínacími spínači. Vezměte dva odpory a spojte je na jednom z konců. Poté připájejte toto na střední svorku kolébkového spínače SW3. Podobně pájejte 2 odpory každý na všechny kolébkové spínače až do SW13. Druhý konec odporů je připájen k měděnému drátu (uzemnění), jak je znázorněno na obr.

Připojení k SW1, SW2, J1 a J2 podle schématu zapojení na obr. 3 je znázorněno na obr. 6. Pájejte dva vodiče ve středu pole a zapojte je pro externí připojení T1 a T2, jak je znázorněno na výše uvedených obrázcích.

Krok 5: Integrace a použití

Zasuňte sestavenou desku plošných spojů do hliníkové trubky. Zajistěte, aby se žádný z rezistorů nedotýkal potrubí. Připevněte desku plošných spojů k potrubí pomocí 12 šroubů. Banka zatěžovacích odporů je připravena k použití.

Nechte všechny přepínače VYPNUTÉ. Nyní zapněte SW1. Spolu se SW1 lze použít J1 ke snížení hodnoty odporu. Dále zapněte SW2. Nyní budou účinné J1 a J2. J1 a J2 ve vypnutém stavu poskytují maximální hodnotu odporu v tomto nastavení rozsahu. Zapnutím J1 se sníží odpor. Zapnutím J2 se odpor dále sníží. Chcete -li přejít na další nižší hodnoty Req, musí být zapnut SW3. V tomto nastavení můžeme opět projít třemi kroky, např. J1, J2 VYPNUTO, další J1 ZAPNUTO a nakonec J2 také ZAPNUTO.

Výhody:

1) Používá menší počet přepínačů a rezistorů a poskytuje větší počet kroků.

2) Všechny odpory mají stejnou hodnotu a jmenovitý výkon. To snižuje náklady. Zvláště když mají být použity vysoce výkonné odpory. Rezistory s vysokým výkonem jsou poměrně drahé.

3) Všechny odpory jsou rovnoměrně zatěžovány, proto je lepší využití jmenovitého výkonu odporu.

4) Můžeme pokračovat v přidávání dalších přepínačů a odporů, abychom získali požadovaný rozsah odporu.

5) Tento obvod může být navržen pro jakýkoli rozsah hodnot odporu a jakéhokoli výkonu.

Tento design je užitečný pro všechny elektrické/ elektronické laboratoře ve vzdělávacích institucích, v testovacích centrech a v průmyslových odvětvích.

Vijay Deshpande

Bangalore, Indie

e -mail: [email protected]

Vítěz soutěže o tipy a triky v oblasti elektroniky