前段時間論壇很火的《DIY電子負載》看得我心里火熱很,但樂老師的電子儀對我來說功率還是小了點。
查了不少資料心里有一個大膽的想法自己DIY 100V/80的負載儀。
估計這個貼子夸度比較長,大家給多擔當。為了減輕工作量。本負載就不設計面板外殼以祼板的狀態(tài)調(diào)試。
前段時間論壇很火的《DIY電子負載》看得我心里火熱很,但樂老師的電子儀對我來說功率還是小了點。
查了不少資料心里有一個大膽的想法自己DIY 100V/80的負載儀。
估計這個貼子夸度比較長,大家給多擔當。為了減輕工作量。本負載就不設計面板外殼以祼板的狀態(tài)調(diào)試。
在開工之前先決定這臺負載使用環(huán)境。
1. 所使用的場所一般為電池組放電或老化(最大60V/50A)。
2. DC電源負載測試或老化(最大100V/30A)
根據(jù)上面的使用場所得出負載儀性能參數(shù)如下:
1. 元件器成本在500塊以下。
2. 主要的使用模式為恒流多,電路設計以恒流為主體,恒壓模式與恒功率模式采用軟件的方式處理以節(jié)省成本。
3. 負載精度暫定為1%。50A誤差在0.5A左右還可以接受。
4. 負載抖動率這個參數(shù)暫處理,反正我使用場合一般都不需特別注意。
經(jīng)過上面的梳理,一臺大功負載的基本參數(shù)要求已經(jīng)給出了。一臺正兒八經(jīng)的大功率負載儀肯定不只這些功能,恒壓、恒功率、恒電阻、恒流這些都是基本功,還有些什么編程功能通信什么的,反正我司里那臺大功率負載儀我常使用的不外是恒壓、恒流、恒功率這些功能。但它的費用是2W多呀。DIY的樂趣就在這里了,用5%的錢達到60%功能。
參數(shù)大概定了就開始設計電路框架了。
我把電框架分為三部份。
1. 功率散熱板
2. 控制板
3. 顯示板
為什么這樣之分呢?我是有考慮的,首先這負載儀滿功率時達3600W大概就是家里的燒水壺的水平,10多分鐘就可以燒開一壺水。如果用散熱器散熱估計要20kg左右重量。 我司那臺負載一個人都搬不起來。我想用水冷散熱但是具體怎樣做我還沒有想好,所以先把散熱部份與其它電路分開然后直接泡在水里散熱。
控制板與顯示本是做在一起的,但是又考慮到只有一顆單片機估計實時性比較差。因為恒壓模式與恒功率模式都是用軟件來處理。如果再加上要算顯示內(nèi)容實時性就差多了。所以增加了一顆單片機來處理顯示與輸入功能。用一顆芯來專門算恒壓恒功率實時性就好多了。這樣打廣告也可說是雙核了。
我簡單地說一下原理與功率元件的取值。
如果大家有認真看,其實電路可以看作6路小功率測試并聯(lián)模式。每一路的最大電流設定為10A。
總電流為6*10=60 A 大于整機最大電流目標值50A。只要保證每一路的電流可以達到10A則可以完成設計目標。
每一小路的MOS管為6個,為什么選6個?當然不是為了666666.
MOS的規(guī)格書上最大功率參數(shù)為200W左右(具體多少我忘記了),那么48V的情況下就可能通過4A的電流。當然這是極限的情況,一般取值一半2A。
那么就得出就得出MOS的數(shù)量10/2=5個。取值6個是為更保險點。因為電壓越高能通過的電流就越小。
關(guān)于MOS的采樣電阻的值計算:
首先要確定在最高功率10A時采樣電阻的電壓值。因為我采用的單位片機工作電壓為5V,如果值為5V則是最好的,
但是,如果功率電阻的壓降為5V則電阻承受的功率為10A*5V=50W。這是很可怕的功率。
當功率電阻的壓降為1V,最大功率為10A*1V=10W。這個功率是可以接受的。
那么已知U=1V,I=10A,則R=1/10=0.1R。
12個1R并聯(lián)約為0.1R。
取樣電阻最大功率10W,10/12=0.8W 每個電阻承受的功率為0.8W。2512封裝的電阻功率為2W。取其2分之一在安全的范圍內(nèi)。
263的mos?還一個個擠一起。怕不是功率大了各種炸管
電子負載都是用247的管子,每個管子至少間隔3cm