Эта простая схема электронной нагрузки может быть использована для тестирования различных видов блоков питания. Система ведет себя как резистивная нагрузка с возможностью регулирования.

С помощью потенциометра мы можем зафиксировать любую нагрузку от 10мА до 20А, и такое значение будет поддерживаться независимо от падения напряжения. Величина тока непрерывно отображается на встроенном амперметре — поэтому нет необходимости для этой цели использовать сторонний мультиметр.

Схема регулируемой электронной нагрузки

Схема настолько проста, что практически любой желающий может собрать ее, и думаю, она будет незаменима в мастерской каждого радиолюбителя.

Операционный усилитель LM358 делает так, чтобы падение напряжения на R5 было равно значению напряжения заданного с помощью потенциометров R1 и R2. R2 предназначен для грубой подстройки, а R1 для точной.

Резистор R5 и транзистор VT3 (при необходимости и VT4) необходимо подобрать соответствующими максимальной мощности, которой мы хотим нагрузить наш блок питания.

Подбор транзистора

В принципе подойдет любой N-канальный MOSFET транзистор. От его характеристики будет зависеть рабочее напряжение нашей электронной нагрузки. Параметры, которые должны заинтересовать нас — большой I k (ток коллектора) и P tot (рассеиваемая мощность). Ток коллектора — это максимальный ток, который может пустить через себя транзистор, а рассеиваемая мощность — это мощность, которую транзистор может отвести в виде тепла.

В нашем случае транзистор IRF3205 теоретически выдерживает ток до 110А, однако его максимальная мощность рассеивания около 200 Вт. Как нетрудно подсчитать, максимальный ток 20А мы можем задать при напряжении до 10В.

Для того чтобы улучшить эти параметры, в данном случае используем два транзистора, что позволит рассеивать 400 Вт. Плюс ко всему нам будет нужен мощный радиатор с принудительным охлаждением, если мы действительно собираемся выжать максимум.

Когда я начал пробовать ремонтировать компьютерные блоки питания у меня возникла одна проблемка. Дело в том, что не очень удобно постоянно подключать БП к компьютеру (просто масса неудобств), а также не безопасно (так как неправильно или не до конца отремонтированный блок может вывести из строя материнскую плату или другую периферию).
Немного поискав по интернету схемы, нашел немного схемотехнических решений этой проблемы. Были и на микроконтроллере, на транзисторах-резисторах с печатной платой (что в будущем думаю сделать и себе), и на нихромовых спиралях. Так как ближайший радиомагазин от меня 150км то я решил собирать нагрузку из того что завалялось в гараже и нихромовой спирали, которая продается к электрическим плитам почти в любом електромагазине.

Корпус я выбрал от того же БП, основные соединения паял, а некоторые брал на зажимные колодки, сделал светодиодную индикацию каналов: +12, +5, +3,3, +5VSB, PG. Нет пока нагрузки на каналы -5, -12. Поставил включатель от БП который соединяет PS_ON и GND. Вывел на заднюю панель провода от всех номиналов питания, для проверки напряжения тестером. Разъем выпаян от материнской платы, а также остался вентилятор для обдува спиралей и резисторов. На нагрузку +12В были использованы два резистора от старых телевизоров 5,1Ом.

Несколько слов о том, как измерить спираль. Берем тестер и мерим все сопротивление, дальше мерим длину всей спирали. Зная длину спирали до миллиметра, делим сопротивление в Ом на миллиметры и узнаем, сколько Ом на 1мм. Дальше вычисляем длину отрезка спирали.
Пример.

Смотрим схему (она очень простая и легкая для повторения):

А теперь несколько фото завершенного прибора.

С самого начала определился, что буду проверять работу БП под нагрузкой при выходных напряжениях 14 и 28 вольт (ну вот так захотелось). Замерил при помощи мультиметра токопотребление нагрузочных лампочек, оно оказалось от 120 mA при 14 вольтах, до 190 mA при 28 вольтах. Наблюдая визуально при замерах степень накала вольфрамовой нити, стало очевидно, что проверяя БП при напряжении 28 вольт в нагрузочную параллель надо ставить не одну, а две последовательно соединённые лампочки. Итак, блок питания включён и к его выходным клеммам подключен базовый модуль (розетка РП14-30) электрической нагрузки, пока ещё без самой нагрузки.

Сборка этого элементарного устройства описана в статье « ». Первая часть проверки будет при Uвых = 14V, в нагрузочную параллель ставим по одной лампочке вот так:

Для точности эксперимента решаю не ограничиваться показаниями амперметра БП и последовательно нагрузке подключить мультиметр на пределе 10А постоянного тока. Выставляю выходное напряжение 14 вольт и вставляю в розетку лампочки до тех пор, пока выходное напряжение блока питания «не просело» (стрелка вольтметра БП начала движение влево по шкале от деления обозначающего 14 вольт).

Итак, согласно непредвзятых показаний мультиметра имеется выходной ток в 900mA. Однако совсем немного. Вторая часть проверки будет при Uвых = 28V, в нагрузочную параллель ставим по две последовательно соединённые лампочки (вот тут-то и пригодился средний, незапаянный ряд контактов на розетке).

Выставляю выходное напряжение 28 вольт и также вставляю в розетку пары лампочек до момента «просадки» выходного напряжения. Этот момент наступил, когда сила тока, потребляемого нагрузкой, достигла значения в 1А.

Да, мои честолюбивые ожидания не сбылись. Подпрыгнуть «выше крыши» не получилось. Однако при этом остаюсь доволен проведённой проверкой работы БП при помощи использованной электрической нагрузки. Всё просто – подсоединил к выходу блока питания розетку, вставляй лампочки и смотри на вольтметр, как напряжение «надумало» падать посмотри на амперметр. Дополнительно, сам собой отпал вопрос - «нужно ли делать ещё один блок питания?». С пожеланием успеха, Babay . Россия, Барнаул .

Обсудить статью ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ НАГРУЗКА БЛОКА ПИТАНИЯ

Так как с блоками питания, я вижу, я ввязался немного серьезно и видимо на некоторое время (хотелось бы и базу схем подобрать и систематизировать, и немного разобраться в современной схемотехзнике), и просто так парочкой видео не отделаюсь, решил немного упростить задачу.

Начну с конца, вот что вышло. Это первая версия нет коммутации доп нагрузок.

Поскольку наконец приехал нихромовый провод начал понемногу делать блок нагрузочных сопротивлений для АТХ-блоков питания. Тестировать автомобильными лампочками — как-то не правильно, дело в том, что при подключении или старте с такой нагрузкой возникает скачек тока. И есть шанс спалить, возможно только что отремонтированный блок.

В качестве корпуса взял корпус от старого АТХ блока питания.

Для начала решил поставить второй вентилятор, чтобы они в паре работали на продув спирали.

Соответственно 12В, 5В, 3.3В нагрузки. необходимо также будет установить три выключателя для коммутации нагрузок. по всем трем цепям. Также надо установить нагрузку для -12В и +5В SB, очевидно в виде мощных резисторов.

• М4-8/Ф8-50ММ — 9шт

Выточил первую стойку, с резьбой М4, оказалось что слабовата резьба, надо М5. Выточил вторую, закрепил, держится хорошо. Снизу не закорачивает, но гайка большая плату немного придется поднять на пластиковых шайбах.

Сделал еще 8-мь держателей, все на высоту 50 мм

Просто вставлено, не закручено

Теперь надо сделать М3 в держателях. В каждом по три отверстия 2,5 мм, и соответственно нарезать резьбы. Такое делается в фрезере, и предварительно надо пройтись центровкой. Также снимаю с двух сторон фаску около 0,5мм для лучшего контакта нихромового провода и лучше зажима шайбой/гайкой.

А затем сверлом. М3 предполагает 2.6мм отверстие, я использую сверлю 2,5мм.

Поставил все спирали

Спирали 12в-2+1, 5в — 1+1, 3.3В — 1+1

Остается теперь только найти разъем АТХ, сделать небольшую переходную платку, собрался все в кучу.

Для начала сделал шаблон из старой поломанной материнки

Примеряем

Разрезаем дорожки проксоном
Приделываем на панель сзади.Вид изнутри.

Припаяны основные нагрузки 5/12/3.3 и замкнут pwr_on. Дополнительные нагрузки не подключал, так как надо парочку выключателей установить.

Вот такой внешний вид

Дальше необходимо установить доп выключатель на 12/3,3 и 5В нагрузки. Так как короткие спирали пока не поключены. Также не установлены нагрузки на 5 дежурного и -12В. Вероятно это будут резистор на 24 и 33 ома, можностью 1 и 5-ть ватт.

Запустил нагрузку, в ручную коммутировал нагрузки, спираль +12В — нагревается до красного цвета. Может даже придется применить нихромовую спираль большего диаметрадля увеличения ее длины и улучшения охлаждения.

UPD. Перекоммутировал нагрузки.

Основная 140 вт

• +5 ~15А
• +12 ~5А
• +3.3 ~5А

Дополнительная на выключатель повесил, красный

• +5 — ~10А
• +3,3 — ~10А

И дополнительную 360 вт 12в/(10+20А) запланировал вывести на другой разъем.

UPD. А вот как тестируют блоки питания профессионалы. Довольно таки интересное решение. Взять метр радиаторного профиля, поставить с одной стороны кулеров побольше, а с другого электронику. Очень понравилась идея.

При тестировании мощных блоков питания используется электронная нагрузка, например, для принудительной установки заданного тока. На практике часто применяются лампы накаливания (что является плохим решением из-за низкого сопротивления холодной нити) или резисторы. На сайтах интернет-магазинов доступен для покупки модуль электронной нагрузки (по цене около 600 рублей).

Такой модуль имеет следующие параметры: максимальная мощность 70 Вт, длительная мощность 50 Вт, максимальный ток 10 А, максимальное напряжение 100 В. На плате имеется измерительный резистор (в виде изогнутого провода), транзистор IRFP250N, TL431, LM258, LM393. Чтобы запустить модуль искусственной нагрузки необходимо закрепить транзистор на радиаторе (лучше оснастить вентилятором), включить потенциометр, обеспечивающий регулировку тока и подключить источник питания 12 В. Вот упрощенная структурная схема:

Разъем V- V+ используется для подключения проводов, соединяющих испытуемое устройство, последовательно с этой цепи стоит включить амперметр для контроля заданного тока.

Питание подводится на разъем J3, само устройство потребляет ток 10 мА (не считая потребления тока вентилятора). Потенциометр подключаем к разъему J4 (PA).

Вентилятор на 12 В можно подключить к разъему J1 (FAN), на этом разъеме присутствует напряжение питания с разъема J3.

На разъеме J2 (VA) есть напряжение на клеммах V- V+, можем подключить здесь вольтметр и проверить, что за напряжение на выходе нагрузки источника питания.

При токе 10 А, ограничение непрерывной мощности до 50 Вт приводит к тому, что напряжение на входе не должно превышать 5 В, для мощности 75 Вт, напряжение 7.5 В соответственно.

После тестирования с блоком питания в качестве источника напряжения подключили аккумулятор с напряжением 12 В, чтобы не превышать 50 Вт — ток не должен быть больше 4 A, для мощности 75 Вт — 6 A.

Уровень колебаний напряжения на входе модуля является вполне приемлемым (согласно осциллограммы).

Схема принципиальная эл. нагрузки

Это не 100% точная схема, но вполне похожая и неоднократно собранная людьми. Есть и рисунок печатной платы.

Принцип действия

Транзистор — МОП-транзистор с каналом N-типа, с большим током Id и мощностью Pd и меньшим сопротивлением RDSON. От его параметров будут зависеть предельные токи и напряжения работы блока искусственной нагрузки.

Был использован транзистор NTY100N10, его корпус to-264 обеспечивает хорошее тепловыделение, а его максимальная мощность рассеивания 200 Вт (зависит от радиатора, на котором его разместим).

Вентилятор также необходим, для его управления применен термистор RT1 — при температуре 40 oC он отключает питание и опять включает когда температура радиатора превышает 70 oC. При нагрузке 20 А, резистор должен иметь мощность 40 Вт и быть хорошо охлажден.

Для измерения тока использован амперметр на популярной микросхеме ICL7106. Схема не требует настройки, после правильной сборки работает сразу. Нужно только подобрать R02 чтобы минимальный ток составлял 100 мА, также можно выбрать значение R01 чтобы максимальный ток не превышал 20 А.