Меню

Как рассчитать резистор для нагрузки блока питания

Как рассчитать резистор для нагрузки блока питания

Часто при создании, или ремонте блоков питания, для их испытания и настройки требуется эквивалент нагрузки. И чем мощнее БП, тем проблема подобрать эквивалент становится острее. Мне понадобилась такая нагрузка для испытания БП к трансиверу. Хотелось получить рассеиваемую мощность 350-400 Ватт.
В таких случаях каждый поступает в силу доступных ему средств и возможностей. Кто-то пользуется набором автомобильных ламп (хотел было тоже так поступить, но меня и одна горящая лампочка достала своим светом, а как представил гирлянду из 8 лампочек горящих несколько часов. — решил оставить этот вариант на крайний случай), кто-то подключает как нагрузку 200-метровые бухты кабеля, и бросает их в ванную с водой, кто-то строит универсальную электронную нагрузку на мощных полевиках и ещё более мощных радиаторах. Мне-же хотелось соорудить что-то не сложное, компактное, универсальное, с переменной нагрузкой, а главное простое.
Решение пришло неожиданно- у жены сгорел электрофен.
Надо-ли говорить о том, что диагноз этому фену «Не ремонтопригоден» был вынесен ещё до его вскрытия? 🙂

Теперь за дело!
Извлекаем из любого электронагревательного прибора нихромовую спираль. Чем нихром толще, тем лучше. Следовательно большую мощность сможет рассеять.
Теперь нам нужно подобрать такой кусок спирали, который при подключении к БП сможет секунд за 5-10 слегка покраснеть. В данном случае ток через неё будет течь не большой, поэтому для этой процедуры удобно использовать крокодильчики приборные.
С помощью мультиметра находим на спирали точку с сопротиволением примерно 10 Ом, и подключаем этот кусок спирали к БП. Включаем, ждём, спираль остаётся чёрная. Уменьшаем на несколько витков точку подключения, опять включаем. И так до тех пор, пока спираль не начнёт разогреваться до тёмно-красного свечения за 5-10 секунд. Теперь замеряем сопротивление полученной спирали. У меня оно получилось около 5 Ом. Это и будет дискретный элемент подстроечного нагрузочного сопротивления. Теперь нам нужно наделать таких проволочных резисторов штук 8-10.
Тонкими плоскогубцами, или пинцетом отгибаем крайние полтора витка спирали под 90 градусов. У нас получилась клемма для крепления спирали на болт. Отмеряем от этой клеммы нужное нам (найденное ранее) сопротивление и откусываем с запасом полтора-два витка. Эти крайние витки тоже отгибаем на 90 градусов. Один проволочный резистор готов.
Повторяем операцию до тех пор, пока спираль не кончится. 🙂

Маленькое отступление. Чтобы было удобно работать в дальнейшем, лучше сразу составить табличку, содержащую следующие столбики:
| Кол-во паралельных сопротивлений| Сопротивление | расчётный ток нагрузки|

Это позволит в дальнейшем избежать ошибок и не напрягать свой мозг расчётами дробей 🙂
Напомню, для паралельного включения сопротивлений: 1/R=1/R1+1/R2+. +1/Rn

Теперь берём болт и насаживаем на него требуемое для испытаний количество спиралек. Их лучше расположить звёздообразно. Затягиваем их плотно гайкой. Вторые концы точно таким-же образом насаживаем на второй болт, причём болты должны быть повёрнуты головками друг к другу.
Теперь на эти болты насаживаем силовой кабель. Сечение кабеля должно быть не меньше, чем указано в ПУЭ для выбранного тока. Например, для токов, порядка 25 ампер сечение жилы должно быть 6мм 2 . Я использовал кабель для подключения автомобильной акустики. Он очень гибкий, не смотря на свою толщину.
На концах кабеля с одной стороны делаем петли для крепления на болт и облуживаем их. Для лучшего контакта их можно обковать молоточком, чтоб поверхности были плоские.

Тепрь прикручиваем этот кабель к концам болтов двумя гайками.

Вот и всё, испытательная нагрузка готова.
Если вы ничего не поняли из моего текстового описания, посмотрите на фото и вам станет сразу всё понятно. 🙂

Вот так выглядит нагрузка из 5-и пятиомных сопротивлений, общее сопротивление 1 ом, ток- 14А (при напряжении 14 В), мощность почти 200 Ватт.

А это узел монтажа крупным планом.

Теперь накидывая, или убирая спирали с болтов, мы можем набирать нужную нам нагрузку.

Следуеть учесть следующий момент. Нихром при нагревании изменяет своё сопротивлений. Чем выше температура, тем выше сопротивление, а следовательно ток будет уменьшаться. При испытании на предельных режимах, чтобы исключить это явление необходимо выполнить термостабилизацию. Эту роль с успехом выполняет 3-х литровая банка холодной воды из под крана. Бросаем в неё весь наш девайс и радуемся стабильности его характеристик. Если наблюдается активное выделение пузырьков водорода и кислорода- значит у вас водопроводная вода совсем плохая, много лишней химии в ней. придётся вам водичку вскипятить.

Эту испытательную нагрузку можно применять не только для испытания БП, но и УЗЧ.

ВНИМАНИЕ! Данное устройство является по сути электронагревательным прибором с открытым нагревательным элементом. Воизбежании ожогов, возгорания легковоспламеняющихся предметов и поражения электрическим током, необходимо строго соблюдать все меры предосторожности. Рекомендуется во время работы размещать нагрузку в стеклянной банке.

Источник



Электронная нагрузка для блока питания своими руками

Во время тестирования очередного самодельного или отремонтированного блока питания, чтобы создать нагрузку приходится подключать различные лампочки, мощные резисторы и кусочки спирали от электроплитки. Подбирать нужную нагрузку таким образом очень затратное по времени дело. Чтобы не тратить свое драгоценное время и нервы. Проще собрать простую электронную нагрузку своими руками.

Читайте также:  Блок питания скб телси

По сути это простое устройство состоящее из мощных транзисторов, позволяющих плавно нагрузить блок питания стабильным регулируемым током.

На этом рисунке изображена схема электронной нагрузки на мощных транзисторах позволяющих нагрузить любой блок питания до 40А.

Как работает эта схема? Напряжение с тестируемого блока питания поступает на базу транзистора Т1 через делитель напряжения собранный на резисторах R1, P1 и P2 и ограничительный резистор R2 . Транзистор Т1 управляет четырьмя мощными транзисторами Т2, Т3, Т4 и Т5 выполняющими роль ключей и создающими управляемую нагрузку на блок питания. Для более точной и грубой установки тока нагрузки в схеме имеется два переменных резистора Р1 и Р2. Силу тока нагрузки и напряжение измеряет китайский электронный вольтметр амперметр. Возможна также установка стрелочных приборов на место электронного.

Данная схема рассчитана на входное напряжение до 50В и силу тока до 40А. Если вы хотите увеличить силу тока добавьте в схему необходимое количество транзисторов TIP36C и шунтирующих резисторов 0.15 Ом 5 Вт. Каждый добавленный транзистор увеличивает силу тока на 10А.

В процессе работы транзисторы Т2, Т3, Т4 и Т5 очень сильно нагреваются, по этому требуются хорошее охлаждение. Установите каждый транзистор на большой радиатор размером 100х63х33 мм без изоляционных прокладок потому, что коллекторы транзисторов на схеме все равно соединены вместе.

Радиаторы охлаждаются двумя мощными вентиляторами 120х120 мм. Которые питаются от отдельного блока питания через стабилизатор напряжения L7812CV, также отсюда питается китайский вольтметр амперметр. Транзистор Т1 и стабилизатор напряжения L7812CV установлены на отдельном небольшом радиаторе от компьютерного блока питания, чтобы не мешать силовым транзисторам работать.

С помощью этого простого и надежного устройства легко нагружать и тестировать любые трансформаторные и импульсные блоки питания, а также аккумуляторы и другие источники питания.

Надеюсь электронная нагрузка для блока питания будет полезной самоделкой для вашей домашней радио мастерской.

Радиодетали для сборки

  • Транзистор Т1 TIP41, MJE13009, КТ819
  • Транзисторы Т2, Т3, Т4, Т5 TIP36C
  • Стабилизатор напряжения L7812CV
  • Конденсатор С1 1000 мкФ 35В
  • Диоды 1N4007
  • Резисторы R1, R2 1K, R3 2.2K, R4, R5, R6, R7 0.15 Ом 5 Вт, Р1 10К, Р2 1К
  • Радиаторы 4 шт. размер 100х63х33 мм
  • Вентиляторы 2 шт. от компьютера 12В размер 120х120 мм
  • Китайский вольтметр амперметр на 50А с шунтом, можно поставить стрелочный прибор, будет намного точнее и надежнее

Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых
статьях!

Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как сделать электронную нагрузку для блока питания

Источник

Как рассчитать резистор для нагрузки блока питания

  • Усилители мощности
  • Светодиоды
  • Блоки питания
  • Начинающим
  • Радиопередатчики
  • Разное
  • Ремонт
  • Шокеры
  • Компьютер
  • Микроконтроллеры
  • Разработки
  • Обзоры и тесты
  • Обратная связь
  • Форум
    • Усилители мощности
    • Шокеры
    • Качеры, катушки Тэсла
    • Блоки питания
    • Светодиоды
    • Начинающим
    • Жучки
    • Микроконтроллеры
    • Устройства на ARDUINO
    • Программирование
    • Радиоприемники
    • Датчики и ИМ
    • Вопросы и ответы
  • Online расчёты
  • Умный дом
  • Видео
  • RSS
  • Приём статей
    • Усилители мощности
    • Светодиоды
    • Блоки питания
    • Начинающим
    • Радиопередатчики
    • Разное
    • Ремонт
    • Шокеры
    • Компьютер
    • Микроконтроллеры
    • Разработки
    • Обзоры и тесты
    • Обратная связь
  • Форум
    • Усилители мощности
    • Шокеры
    • Качеры, катушки Тэсла
    • Блоки питания
    • Светодиоды
    • Начинающим
    • Жучки
    • Микроконтроллеры
    • Устройства на ARDUINO
    • Программирование
    • Радиоприемники
    • Датчики и ИМ
    • Вопросы и ответы
  • Online расчёты
  • Умный дом
  • Видео
  • RSS
  • Приём статей
  • Блок нагрузок для проверки комп. БП

    Так как в тренде сейчас максимальное удешевление при производстве – то некачественный товар быстро доходит до дверей ремонтника. При покупки компьютера (особенно первого) – многие выбирают корпус «самый красивый из дешёвых» со встроенным БП – а многие даже не знают, что там есть такое устройство. Этот «скрытый девайс» на котором очень хорошо экономят продавцы. Но платить за проблемы будет покупатель.

    О главном

    Сегодня мы затронем тему ремонта компьютерных блоков питания, а точнее их первичной диагностики.Если есть проблемный или подозрительный БП – то диагностику желательно проводить отдельно от компьютера (на всякий случай). И поможет нам в этом вот такой агрегат:

    2646702677.jpg

    Блок состоит из нагрузок на линиях +3.3, +5, +12, +5vSB (дежурное питание). Он нужен для имитирования компьютерной нагрузки и измерения выходных напряжений. Так как без нагрузки БП может показать нормальные результаты – а в нагрузке могут проявляться многие проблемы.

    Подготовительная теория

    Грузить будем чем попало (что найдете в хозяйстве) – мощные резисторы и лампы.

    3970302203.jpg

    У меня валялись 2 автомобильные лампы 12V 55W/50W – две спирали (дальний/ближний свет). Одна спираль испорчена – будем использовать вторую. Покупать их не нужно – спросите у знакомых автомобилистов.

    Конечно лампы накаливания имеют очень низкое сопротивление в холодном состоянии – и при запуске будут создавать большую нагрузку на короткое время – а это могут не выдержать дешевые китайцы – и не стартовать. Но плюс ламп — это доступность. Если достану мощные резисторы – поставлю вместо ламп.

    Читайте также:  Блок питания emerson j000

    Резисторы можно искать в старых приборах (ламповые телевизоры, радиолы) с сопротивлением(1-15 Ом).

    Можно также использовать нихромовую спираль. Мультиметром подбираем длину с нужным сопротивлением.

    Загружать будем не по полной а то 450W в воздух получится обогреватель. А ватт на 150 будет нормально. Если практика покажет что нужно больше – добавим. Кстати это примерное потребление офисного ПК. А лишние ваты рассчитаны по линиям +3.3 и +5 вольт – которые мало используются – примерно по 5 ампер. А на этикетке жирно написано по 30А –а это 200ватт которые ПК не может использовать. А по линии +12 часто не хватает.

    Для нагрузки у меня в наличии:

    • 3шт резисторы 8.2ом 7,5w
    • 3шт резисторы 5.1ом 7,5w
    • резистор 8.2ом 5w
    • лампы 12в: 55w, 55w, 45w, 21w

    Для расчётов будем использовать формулы в очень удобном виде (у меня висит на стене – всем рекомендую)

    2527101180.jpg

    Итак выбираем нагрузку:

    — линия +3.3В – используется в основном для питания оперативной памяти – примерно 5ватт на планку. Будем грузить на

    10ватт. Вычисляем нужное сопротивление резистора

    R=V 2 /P=3.3 2 /10=1.1 Ом таких у нас нет, минимальный 5.1ом. Вычисляем сколько он будет потреблять P=V 2 /R=3.3 2 /5.1=2.1W–мало, можно поставить 3 параллельно – но получим всего 6W на троих–не самое удачное использование таких мощных резисторов (на 25%) – да и место займут большое. Я пока не ставлю ничего – буду искать на 1-2 Ома.

    — линия +5В–мало используется в наши дни. Смотрел тесты – в среднем кушает 5А.

    Будем грузить на

    20ватт. R=V 2 /P=5 2 /20=1.25 Ом — тоже малое сопротивление, НО у нас уже 5 вольт – да еще и в квадрате – получим намного большую нагрузку на те же 5-ти омные резисторы. P=V 2 /R=5 2 /5.1=4.9W – поставим 3 и будет у нас15W. Можно добавить 2-3 на 8ом (будут потреблять по 3W), а можно и так оставить.

    — линия +12В – самая востребованная. Тут и процессор, и видеокарта, и некоторые малоежки (кулеры, накопители, ДВД).

    Будем грузить на целых 155ватт. Но раздельно: 55 на разъём питания материнской платы, и 55 (+45 через переключатель) на разъём питания процессора.Будем использовать автомобильные лампы.

    — линия +5VSB – дежурное питание.

    Будем грузить на

    5ватт. Есть резистор 8.2ом 5w, пробуем его.

    Вычисляем мощностьP=V 2 /R=5 2 /8.2=3Wну и хватит.

    — линия -12В – тут подключим вентилятор.

    Фишки

    Еще в корпус добавим малогабаритную лампу 220В 60W в разрыв сети 220В. При ремонте часто используется для выявления КЗ (после замены каких-то деталей).

    Собираем девайс

    По иронии судьбы – корпус будем использовать тоже от компьютерного БП (нерабочего).

    Гнёзда для разъёма питания материнки и процессора выпаиваем с неисправной материнки. К ним припаиваем кабеля. Цвета желательно выбрать как на разъёмы от БП.

    1261420229.jpg

    Готовим резисторы, лампы, лед-индикаторы, переключатели и разъём для измерений.

    Подключаем все по схеме .. точнее по VIP-схеме 🙂

    81015588.jpg

    Крутим, сверлим, паяем – и готово:

    2646702677.jpg

    По виду должно быть все понятно.

    Бонус

    Изначально не планировал, но для удобства решил добавить и вольтметр. Это сделает прибор более автономным – хотя при ремонте мультиметр все равно где-то рядом лежит. Смотрел на дешевые 2-ух проводные (которые питаются от измеряемого напряжения) – 3-30 В – как раз нужный диапазон. Просто подключив к разъёму для измерений. Но у меня был 4,5-30 В и я решил поставитьуже 3-х проводной0-100 В – и питать его от зарядки мобильного телефона (тоже в корпус добавил). Так он будет независим и покажет напряжения от нуля.

    Этот вольтметр также можно использовать для измерения внешних источников (батарейку или еще чего . )– подключив к измерительному разъёму (если мультиметр где-то пропал).

    Фейс-контроль

    3843734701.jpg

    Пару слов о переключателях.

    S1– выбираем способ подключения: через лампу 220В (Выкл) или напрямую (Вкл). При первом запуске и после каждой пайки – проверяем через лампу.

    S2 – подается питание 220В на БП. Должно заработать дежурное питание и загореться LED +5VSB.

    S3 – замыкается PS-ON на землю, должен запустится БП.

    S4 – добавка 50W на линии процессора. (50 там уже есть, будет 100W нагрузки)

    SW1 – Переключателем выбираем линию питания и проверяем по очереди если все напряжения в норме.

    Так как измерения у нас показывает встроенный вольтметр,то в разъёмы можно подключить осциллограф для более глубокого анализа.

    Кстати

    Пару месяцев назад купил около 25 БП (у закрывающиеся конторы по ремонту ПК). Половина рабочие, 250-450 ватт. Покупал как подопытных кроликов для изучения и попытки ремонта. Блок нагрузки как раз для них.

    Вот и всё. Надеюсь было интересно и полезно. Я пошел тестировать свои БП и вам желаю удачи !

    Читайте также:  Блок питания для ноутбука леново b560

    Источник

    Как проверить блок питания?

    В настоящее время нет дефицита источников питания. Можно купить блок питания практически на любое требуемое напряжение и ток. Другое дело что не всегда заявленные характеристики соответствуют действительности, а неисправный блок питания запросто может сжечь устройства подключаемые к нему. Поэтому, если блок питания не входит в комплектацию устройства, я всегда стараюсь проверить блок питания перед первым включением на отдельную нагрузку. Итак как проверить блок питания?

    Обычно на устройстве (для которого подбирается источник) пишут параметры питания: напряжение и максимальный ток или напряжение и максимальную мощность. Если параметров питания не нашлось на корпусе устройства, то придется найти документацию и посмотреть там.

    Нам потребуется: вольтметр и амперметр, в принципе можно обойтись одним универсальным мультиметром. Так же желательно найти ответную часть разъема к блоку питания (купить или достать из старого устройства) либо придется придумавать способ как из подручных материалов сделать заменитель разъема. И последнее — эквивалент нагрузки, его сопротивление и мощность будут зависеть от параметров устройства эквивалентом которого он является.
    *схема проверки*
    Во первых нужно проверить соответствует реальное выходное напряжение блока питания тому что нам нужно. Если блок питания допускает режим работы без нагрузки, то первым делом стоит проверить этот режим. Подключаем вольтметр к выходу блока питания и включаем блок питания в сеть. Напряжение на выходе блока питания должно быть близко к заявленному, отклонение напряжения не должно превышать установленных для устройства допусков (обычно это +-5%).
    Следующий шаг проверить работу источника питания под нагрузкой, для этого рассчитывают мощность, ток и сопротивление нагрузки.
    Если задан ток, то мощность рассчитывается как P=U*I.
    Если задана мощность, то ток рассчитывается как I=P/I.
    Теперь по закону Ома можно рассчитать сопротивление нагрузки R=U/I.
    Все величины удобнее подставлять в системе Си, то есть в Вольтах, Амперах, Ваттах и Омах.
    Когда вычислено сопротивление нагрузки и мощность можно искать подходящий эквивалент нагрузки. Для этого проще всего использовать один или несколько соединенных параллельно и/или последовательно резисторов.
    Обычно трудно найти резистор на нужное сопротивление и мощность поэтому удобнее всего использовать реостат: резистор (чаще всего проволочный) с изменяемым сопротивлением.
    Когда резистор подобран, то проводим второй опыт: измеряем напряжение под нагрузкой, точно также и в этом случае отклонение напряжения на выходе блока питания должно укладывается в заданные пределы.
    Если в наличии кроме вольтметра есть и амперметр, то можно снять вольтамперную характеристику блока питания еще ее называют нагрузочной.
    *вах*
    Для этого потребуется менять сопротивление нагрузки, измерять напряжение и ток и откладывать их на графике.
    Обычно достаточно взять точки с шагом в 10% от максимальной мощности блока питания: холостой ход, 10%, 20% … 100%.
    Если вы уверены что в блоке питания есть функция ограничение тока или хотя бы защита от короткого замыкания, то мощность можно попробовать еще больше увеличить 110%, 120% …
    И даже если все нормально в режиме превышения тока, все равно нужно проверить источник питания в длительном режиме. Ведь что-то внутри блока может начать перегревается и блок питания выйдет из строя не сразу, а через некоторое время.
    Если блок питания без вентилятора, то его стоит оставить включенным на максимальную нагрузку на 4-8 часов, если блок питания имеет вентилятор, то подождать достаточно 30-60 минут, за это время блок питания выйдет на установившей температурный режим.
    Если нет доверия к производителю, а обычно дешевые блоки питания на производстве лишь включат для проверки, то для ответственных применений желательно «гонять» блок 8 часов. За это время произойдет что-то на подобии механической приработки. Если в блоке есть дефекты, то вероятнее всего они проявятся в это время.

    Источник

    Самодельные имитаторы нагрузки для проверки компьютерных БП

    Strike

    Красные кнопки — коммутация нагрузочных резисторов — 5в,3.3в,12в,5в,3.3в,12в.
    Зеленая широкая- сеть (оба провода), узкая — бареттер, далее -вывод на отдельный шнур питания для пациента.
    Светодиоды — индикация срабатывания силовых кнопок (6 шт), а так же -12,-5,5VSB,PG.
    Стрелочники — от магнитофонов (советских)- 5VSB,5в,3.3в,12в

    Разъем от мат платы- нахально отпилен по размеру каркаса от LPT разъема, и вставлен.
    Ненужных замыканий не будет.
    Бареттер (для ремонта дежурки и старта без нагрузки)- лампочка от кит.светильников (типа кварцевые) 220/50Вт,(одной оказалось мало).
    Каркас для резисторов — полоски текстолита, с пропилами — собранные в «решетку»- и по капле эпоксидки в места стыковки.
    При расчете нагрузочных резисторов — учитывайте их рассеиваемую мощность!

    Прикладываю варианты схем — организации PS-ON(VT4),Нагрузки дежурки(R3) и калибровки измерителей питания(R7,R8,VD6),которые после вскрыл, и ручкой «отметил».
    Реле 5в от модема.
    «Захват» в схеме PS-ON можно взять с 5VSB или PG, но в практике показалось не удобным.
    Кнопки SA2 ,SA3 таблеточки, их почти не видно ( под последней парой светодиодов -внизу)

    Источник