Инструкция по сбору "Электронная нагрузка DIY своими руками" 150Вт

Введение

В этой статье мы рассмотрим процесс сборки набора электронной нагрузки мощностью 150 Вт. Этот набор позволяет тестировать блоки питания, аккумуляторы и другие источники напряжения под нагрузкой. Мы подробно пройдем каждый шаг, чтобы вы могли легко собрать это устройство своими руками.........

Необходимые материалы и инструменты

Сам набор нагрузки
Бокорезы
Любой паяльник до 40 Вт и припой к нему
Современный мультиметр
Алюминиевый радиатор (чем больше, тем лучше; например, от процессора компьютера)
Немного проводов
Термоковрик для пайки (необязательно, но удобнее)

Пошаговая инструкция по сборке

Прежде всего, нужно разобраться с маленькими резисторами. Можно по цвету колец определить сопротивление, но мультиметром точнее. Ставим мультиметр на измерение сопротивления и измеряем каждый резистор. Чтобы было проще, подписываем каждый резистор. У нас они на 1 кОм, 4,7 кОм, 10 кОм, 20 кОм и 220 кОм.

2. Установка резисторов на плату

Начинаем вставлять маленькие резисторы в плату. Я установил резистор на 20 кОм в соответствующее место, где он должен быть, и по аналогии резистор на 10 кОм и так далее. Места резисторов обозначены буквой R.

Вставили резистор, запаяли и откусили лишние выступающие выводы детали. Аналогичным образом будут впаиваться и другие радиодетали.

Совет: Признаком хорошей платы является впайка всех радиодеталей (по возможности) в одном направлении или так, чтобы номиналы было удобно читать.

Немного терпения, и мы получим примерно следующее:

3. Установка неэлектролитических конденсаторов

После того как все маленькие резисторы впаяны, переходим к неэлектролитическим конденсаторам. Начинаем с конденсаторов с надписью 102 (1000 пФ). Вставляем их в соответствующие места, обозначенные буквой C и номиналом.

Не забываем о маленьком конденсаторе 104 (0,1 мкФ). После того как мы впаяли все конденсаторы 102 и 104, переходим к электролитическим конденсаторам.

4. Установка электролитических конденсаторов

Теперь нужно установить детали строго с соблюдением полярности. Конденсатор 22 мкФ имеет выводы "+" и "−". На плате находим соответствующее место, белым цветом в отверстии на плате обозначен "−". Вставляем конденсатор в соответствии с полярностью. И так далее со всеми конденсаторами.

5. Впаяние стабилитрона TL431

После успешной пайки переходим к регулируемому стабилитрону TL431. Его нужно впаять согласно схеме на плате и его корпусу. И никак иначе.

6. Установка DIP-панельки и микросхемы LM324

Теперь нужно впаять DIP-панельку для микросхемы LM324. Она должна устанавливаться вырезом к вырезу на плате. После пайки DIP-панельки очень осторожно устанавливаем саму микросхему. Она просто вставляется в свои места.

7. Впаяние крупных деталей

Начинаем впаивание крупных деталей. У нас есть керамические резисторы номиналом 0,22 Ом. После их впаивания получим следующее:

Примечание: У нас есть 4 диода, которые я не впаивал неслучайно. Питание платы рассчитано на переменное напряжение 12 В. Я буду питать сразу постоянным напряжением, поэтому диоды мне не нужны.

8. Подключение разъемов и переменного резистора

В комплекте есть разъемы для подключения вентиляторов и разъем для переменного резистора. Нужно подключить резистор, как показано на фото. Одеваем цанговый колпачок (в комплекте) на вал резистора.

Впаиваем белые 3-контактные разъемы для вентиляторов в места FAN1 и FAN2.

9. Впаяние полевых транзисторов

Переходим к самому важному — это впаивание полевых транзисторов. Здесь есть 2 варианта, как их впаивать:

Вариант 1: Впаять транзисторы напрямую в плату, а затем подгонять радиатор и отверстия с резьбой на нем.

Вариант 2: Немного удлинить выводы транзисторов проводом не менее 0,5 мм². Прикрутив транзистор к радиатору, можно добавить термопасту (например, КПТ-8). Под выводы транзисторов положить картон для предотвращения случайного короткого замыкания выводов. Термоусадку надеть на средний вывод транзистора для минимизации КЗ.

Такой способ выбирается, чтобы в будущем сделать корпус, который занимал бы меньше места. Что выбрать — решать только вам.

10. Подключение вольтметра-амперметра

Далее, для отслеживания значения напряжения и силы тока, нужно подключить цифровой вольтметр-амперметр (код 1328):

Толстый черный провод → A−
Толстый красный провод → A+
Тонкий желтый провод → V+
Тонкий красный провод → +12 В
Тонкий черный провод с вольтметра-амперметра не подключается ни к чему

11. Подключение питания

На вход 12 В и GND я подключаю блок питания 12 В для питания самой электронной нагрузки. Ток потребления — не более 250 мА.

На вход IN+ и IN− подключается блок питания или аккумулятор, который мы будем испытывать. Если мы подключим аккумулятор, то сможем его разрядить нужным нам током до напряжения, которое мы захотим. Если подключим блок питания постоянного напряжения, то сможем узнать, какой максимальный ток он сможет отдать.

Завершение сборки и тестирование

Вот мы и собрали электронную нагрузку. Подаем 12 В для питания платы и подключаем источник питания, который я нагрузил током 1 А. С помощью переменного резистора мы выставляем ток от 0 до 10 А.

Важно: Чем больше нагрузка, тем больше нужно охлаждение радиатора. Максимальная мощность не должна превышать 150 Вт. Следовательно, при напряжении до 15 В ток может быть до 10 А. Если напряжение больше, например, 72 В, тогда ток не более 2 А. В противном случае могут выйти из строя полевые транзисторы.