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无风扇设计电子负载+可调电源合一,散热器是亮点!

时间:2017-08-03 16:49来源:数码之家 作者:cdhigh1 点击:
厌烦了用电炉丝测试电源或充电器的性能,比较麻烦,不方便,而且也不专业,就计划着做一个电子负载。 首先确定方案,我的测试范围包括手机充电器,笔记本电脑电源,音响电源等,所以单管方案可能有点够呛,就决定了一次到位,整四管的!再考虑到自己手上的元
厌烦了用电炉丝测试电源或充电器的性能,比较麻烦,不方便,而且也不专业,就计划着做一个电子负载。



首先确定方案,我的测试范围包括手机充电器,笔记本电脑电源,音响电源等,所以单管方案可能有点够呛,就决定了一次到位,整四管的!再考虑到自己手上的元件不足,都是拆机件,很难凑齐四个一样的管子,即使凑齐了,万一烧了一个,也没有备件换上了,所以四管直接并联的方案也不太适合我,就决定了使用LM324分别控制四个管子的方案。
我最后选定这个帖子的电路,感谢作者 <神级半桶水>:http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=778839

整理一下自己手头的元件,画板,我比较喜欢贴片电阻,只有在跳接线路时用插件电阻。
我这个PCB不是用来热转印的,用“雕刻机”画,为了速度,所以不加粗,等绘完后再用手工加粗线路。
无风扇设计电子负载+可调电源合一,散热器是亮点!


不是专业的,画的图不忍直视,而且没经验,水泥电阻靠的太近了,装不下,只能东挖一个洞,西挖一个孔,再换其他小封装的水泥电阻,再左拧右旋,才不容易的装下了。
(因为我用的是我自己D的“雕刻机”制作电路板(http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=1648980 ),绘图比较慢,为了节省时间,我都是用线条连接,绘完后再自己用记号笔加粗,这样快一点)
无风扇设计电子负载+可调电源合一,散热器是亮点!



在做好了电子负载线路板后,想到电子负载不经常用,不如再集成一个可调电源,这样使用率高一点,也不会浪费一个数字电压电流表。开始是想用ATX直接改可调,但是发现改完后电子负载装不进ATX盒子了,就想到使用笔记本电源+DC/DC可调方案,再找找“百宝箱”,在一个废车机PCB上发现一个DC/DC芯片AX3005,类似LM2596,就用它了。
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画板,同时集成一个简易的12v稳压电源(没有找到7812,使用NMOS简单搭一个),此12v用于电子负载供电和未来计划中的散热风扇供电。
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还是自己画的狗刨图,因为AX3005是国产芯片,害怕其质量不过关,在大电流时发热,所以将AX3005竖装,并且焊上一个TO220的背板然后加散热器,硬是将一个TO263-5封装变成了TO220封装,后来测试发现,多此一举,大电流时芯片也不是很热,这个芯片质量不错。
无风扇设计电子负载+可调电源合一,散热器是亮点!

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DC/DC的纹波一般比较大,为此,我特地加了一级LC滤波,右边硕大的电感就是,没有条件用示波器测试,不过应该比没有LC滤波的强吧。-----------
主菜都准备好了,然后其他备件了,最大一项是散热器,翻箱倒柜,翻出这两个可能适用的散热器。
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一个是CPU散热器,一个是带热管的游戏机散热器。CPU散热器挺大个的,就是难找到适合的位置安装四个NMOS。游戏机散热器底部是纯铜的,面积很大,初选它。但是在安排ATX盒子的内部空间时,发现还是很紧张,就想到散热器外置,而这个热管散热器外置时不好固定。再找啊找啊,你猜找到什么:一个带热管的游戏机散热器,超大(这下连风扇都省了),安装方便,完美!
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底部有一个热管,保证散热效果。横七竖八的找合适的位置打孔安装四个NMOS,没有更大封装的,没有四个一样的管子,暂时先装四个不一样的TO220封装的NMOS。
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好了,可以组装了,先画出接线图。
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然后正式开始。连上各个接口后。
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稍稍整理一下凌乱的线。
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还是乱,不过好多了,盖上盖板就成这样了,还是挺威武雄壮的,一看就真材实料,效果不差吧?
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来一个面板图,制作方法就是一层亚克力,一层打印纸,一层塑料衬板。
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面板上只有一个电位器,因为我用了一个双联电位器,两组分别控制可调电源的输出电压和电子负载的电流。上方左侧两个切换开关协同切换功能,切到上面是电子负载,切到下面是可调电源,右边一个单独切换开关切换档位,可调电源是5V档和18V档,电子负载是2A档和5A档,这样可以在低档位时电位器调整的精确一些。
因为是四管的,其实电流可以设置大一些,只是目前只有TO220的封装,所以暂时先限制到5A,等找到更大封装,可以修改一下分压电阻,提高电流限制,再加上风扇,应该超100w没问题。12V风扇输出接口已经预留了。

<本楼已经不能再上图,楼下继续>

以下是测试图了,
先测试可调电源,最高输出可达18.3v。
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短路电流4.26A,连续短路1分钟,电流值非常稳定。其芯片手册标识是3.3A。尝试用电炉丝设定为3A,稳定输出。
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然后测试电子负载,切换开关打到电子负载功能时有一个LED灯亮起做为功能指示,就是LOAD后面那个灯。
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再测,40W输出时散热器微温,估计四十几度,所以风扇暂时不用加了。即使偶尔要测大功率的,因为散热器外置,倒置放在水盆上烧水的散热效果估计比风扇强。
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(责任编辑:admin)
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