Простой эквивалент нагрузки 3..35В, 0,5..11А
С режимом стабилизации тока 2..30В, 0,1..4А 50Вт
Эквивалент нагрузки источника питания 0,8..14 В, ..13 А, ..100 Вт
Эквивалент нагрузки на модулях Arduino
Эквивалент нагрузки для УМЗЧ (4 Ом)
Эквивалент нагрузки для УМЗЧ (4 Ом)
Известно, что использование эквивалента акустической системы (АС) при анализе работы УМЗЧ дает более адекватные результаты, чем использование резистивной нагрузки.
Схема такой нагрузки, эмитирующей АС номинальным сопротивлением 4 Ом и собственной резонансной частотой 30 кГц, показана на рисунке ниже:
Зависимость импеданса данной нагрузки от частоты приведена на рисунке ниже:
С режимом стабилизации тока 2..30В, 0,1..4А
Основные технические характеристики описываемого регулируемого эквивалента нагрузки:
- Входное напряжение — 2..30 В
- Потребляемый ток в режиме «Стабилизатор тока» — 0,1..4 А (0,1..0,7/0,7..4)
- Сопротивление в режиме «Резистор» — 1,5…24 Ом (1,5..4/4..24)
- Рассеиваемая мощность — 0..50 Вт
Когда переключатель SA1 находится в положении «Резистор», базовый ток составного транзистора, протекающий через соединенные последовательно переменный резистор R1 и резистор R2, а в итоге и потребляемый эквивалентом нагрузки ток прямо пропорциональны напряжению источника тока. В этом случае устройство эквивалентно обычному резистору.
В положении «Стабилизатор тока» переключателя SA1 вместо резистора R2 включается полевой транзистор VT1. В этом случае вольт-амперные характеристики эквивалента нагрузки становятся подобными выходным характеристикам полевого транзистора. При напряжении источника до 2 В устройство в целом ведет себя как резистор малого сопротивления. При напряжении более 2 В наступает насыщение полевого транзистора и потребляемый устройством ток почти перестает зависеть от входного напряжения Этот ток регулируют переменным резистором R1.
При ошибочной полярности подключения к источнику тока опасности для активных элементов эквивалента нагрузки нет, так как все транзисторы закроются и потребляемый ток не будет превышать нескольких миллиампер.
Стабильность нагрузочного тока сохраняется лишь при неизменной температуре транзисторов VT2, VT3. С этой целью в устройство введены германиевые диоды VD1 и VD2, которые находятся в одинаковых с транзисторами температурных условиях. Нагреваясь вместе с транзистором, диод уменьшает напряжение на эмиттерном переходе, и следовательно, ток базы, в результате коллекторный ток транзистора изменяется незначительно. Резисторы R3 и R4 несколько уменьшают неидентичность вольт-амперных характеристик диодов и входных характеристик транзисторов.
Если источник питания исследуют при сравнительно небольшом потребляемом токе (в пределах 0,1..0,7 А), мощный транзистор VT3 и его термостабилизирующий диод VD2 замыкают накоротко выключателем SA2 «Диапазон».
Транзисторы VT2 и VT3 установлены на общем ребристом теплоотводе площадью 450 см, служащим одно временно и минусовым проводником эквивалента нагрузки. К их корпусам планкой из дюралюминия плотно прижаты соответствующие им диоды, предварительно обмазанные теплопроводящей пастой. Все другие детали размещены па лицевой пластмассовой панели. Остальные детали установлены навесным монтажем. Резистор R4 — свитый спиралью отрезок нихромовой проволоки диаметром не менее 0,3 мм.
Транзистор VT1 — любой из серии КП303. В устройстве могут работать любые германиевые транзисторы, в том числе устаревших типов, совпадающие по мощности с указанными на схеме, например, из серий П213—П216 (VT2), ГТ704, ГТ806, ГТ906 (VT3). Можно перевести его и на аналогичные кремневые транзисторы (и, конечно, диоды) При этом повысится па 1,2 В нижняя граница рабочих напряжений, что объясняется существенно большим падением напряжения на эмиттерном переходе кремниевых транзисторов. Преимущество же такой замены — возможное увеличение мощности рассеяния при той же площади теплоотвода из-за повышенной допустимой рабочей температуры кремниевых транзисторов.
Устройство налаживают, подключив его к источнику постоянного напряжения 20..30 В, обеспечивающему в нагрузке ток до 5 А. Максимальный потребляемый ток, равный 4 А, устанавливают подборкой резистора R3 при крайнем правом (по схеме) положении движка резистора R1 и напряжении источника питания 5 В. Затем напряжение источника увеличивают до 10 В и, пользуясь амперметром, в течение нескольких минут контролируют потребляемый ток — он не должен увеличиваться более чем на 10%. Постоянства значения этого тока добиваются изменением сопротивления резистора R4.
В режиме стабилизации тока эквивалент нагрузки, позволяет рекомендовать его для зарядки аккумуляторных батарей любого типа, в том числе автомобильных. Заряжаемую батарею подключают к источнику питания последовательно с эквивалентом нагрузки. При этом напряжение источника питания должно быть на 2…3 В больше напряжения на батарее при полной зарядке, чтобы эквивалент нагрузки не вышел из режима стабилизации тока. Эквивалент нагрузки можно также использовать для измерения ёмкости аккумуляторной батареи. Для этого эквивалент включают на работу в режим «Стабилизация тока» и переменным резистором устанавливают по шкале ток, стандартный для исследуемой батареи («ток 10-часовой разрядки»). Затем к эквиваленту подключают полностью заряженную батарею и измеряют время, в течение которого её напряжение снизится до предельно допустимого. При номинальной ёмкости это время должно быть около 10 ч. Увеличивать гок для ускорения измерения нельзя — батарея может не отдать полного заряда. Таким же путем можно проводить зарядно-разрядные тренировочные циклы для восстановления номинальной ёмкости аккумуляторной батареи.
Источник: И.Боровик Универсальный эквивалент нагрузки. — Радио, 1986, №3, с.47-48
Простой эквивалент нагрузки 3..35В, 0,5..11А
Схема отличается простотой и стабильностью.
Печатная плата разработана под SMD компоненты. Микросхема DA1 предполагается в корпусе SO-8. R1 можно выполнить составным из 9 сопротивлений 0,1 Ом мощностью 1 Вт. Остальные резисторы типоразмера 1206 (0,125Вт), конденсатор С2 — К10-17В, остальные — танталовые. Радиатор из расчета не менее 100 см2 на 10 Вт рассеивающей мощности, при продолжительном использовании желательно применить вентилятор. Полевой транзистор можно применить любой мощный, однако следует пересмотреть максимально допустимый ток с учетом его параметров.
Источник: И.Нечаев Универсальный эквивалент нагрузки. — Радио, 2005, №1, с.35