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【DIY大賽】DIY90瓦直流電子負(fù)載設(shè)計調(diào)試經(jīng)驗分享

      以前公司里面經(jīng)常要測試5V/2A,12V/2A適配器,開始用大功率水泥電阻測試功率,后來增加了24V/2A的一種電源,要買幾種不同的大功率可調(diào)的陶瓷大電阻,每一種電壓要一個電阻,每次放電放電要占用1-2個萬用表。所以就想做一個能夠測試這種適配器的電子負(fù)載。

      大概在8月份開始到網(wǎng)上搜集電子負(fù)載參考資料,電路構(gòu)思,器件選型,這個大概花了2個多星期。再自己整合原理圖,設(shè)計個使用的PCB板,再打板回來,這個時間不長,大概半個月時間。但是實驗調(diào)試這個過程花了比較久的時間,陸陸續(xù)續(xù)花了一個多月時間,現(xiàn)在連續(xù)老化測試一個星期,性能很穩(wěn)定,最大功率110W,額定功率90W,支持0-100V電壓輸入,電流0-10A可調(diào)。

   

      現(xiàn)在調(diào)試完成了,總結(jié)下經(jīng)驗,自己把一些調(diào)試經(jīng)驗在這里分享給大家。

      版主看到帖子邀請我改標(biāo)題,參加DIY大賽,那就改個標(biāo)題,希望大家能夠多多支持。

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soros
LV.3
2
2018-10-26 12:59

把原理圖上傳。

簡易型電子負(fù)載原理圖很簡單,網(wǎng)上分享的圖紙基本都一樣,在原理圖設(shè)計的時候要考慮是不是要安裝風(fēng)扇

安裝什么樣規(guī)格的風(fēng)扇,電流取樣電阻用什么元件,多大值,用什么封裝。表頭用什么樣的,什么規(guī)格的。

元件選型,讓我弄了不少時間。在設(shè)計上增加了一個負(fù)載開關(guān),可以不用斷電源通過負(fù)載開關(guān)來斷開負(fù)載。

這個小增加,測試的時候就十分方便了。

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soros
LV.3
3
2018-10-26 13:07
@soros
把原理圖上傳。簡易型電子負(fù)載原理圖很簡單,網(wǎng)上分享的圖紙基本都一樣,在原理圖設(shè)計的時候要考慮是不是要安裝風(fēng)扇安裝什么樣規(guī)格的風(fēng)扇,電流取樣電阻用什么元件,多大值,用什么封裝。表頭用什么樣的,什么規(guī)格的。元件選型,讓我弄了不少時間。在設(shè)計上增加了一個負(fù)載開關(guān),可以不用斷電源通過負(fù)載開關(guān)來斷開負(fù)載。這個小增加,測試的時候就十分方便了。[圖片][圖片]

選擇風(fēng)扇的時候,糾結(jié)得很,網(wǎng)上和華強(qiáng)北柜臺都做了一些了解。

有很多種規(guī)格,有很多種品牌,

價格也是相差還特別大。

40*40的有好幾個厚度的

60*60的有好幾個厚度的

80*80的有好幾個厚度的

120*120的也有好幾個厚度的

同一個尺寸有不同電壓的,風(fēng)力不一樣。

有滾珠的和液壓的,這個壽命不一樣。

風(fēng)扇來來回回改了好幾次,最終用的是80*80*25(MM)這個尺寸規(guī)格的,12直流供電,滾珠式風(fēng)扇,壽命可以5萬小時。

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2018-10-26 13:25
@soros
選擇風(fēng)扇的時候,糾結(jié)得很,網(wǎng)上和華強(qiáng)北柜臺都做了一些了解。有很多種規(guī)格,有很多種品牌,價格也是相差還特別大。40*40的有好幾個厚度的60*60的有好幾個厚度的80*80的有好幾個厚度的120*120的也有好幾個厚度的同一個尺寸有不同電壓的,風(fēng)力不一樣。有滾珠的和液壓的,這個壽命不一樣。風(fēng)扇來來回回改了好幾次,最終用的是80*80*25(MM)這個尺寸規(guī)格的,12直流供電,滾珠式風(fēng)扇,壽命可以5萬小時。
這個確實很不賴 自己可以做個小的老化架,工程使用特別方便之前也想做一個但是后來也沒做,當(dāng)時做的是那種忒別簡單的 ,用三極管串電阻做的,發(fā)熱比較嚴(yán)重。
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soros
LV.3
5
2018-10-26 13:32
@朝陽之星
這個確實很不賴自己可以做個小的老化架,工程使用特別方便[圖片]之前也想做一個但是后來也沒做,當(dāng)時做的是那種忒別簡單的,用三極管串電阻做的,發(fā)熱比較嚴(yán)重。

是的,電子負(fù)載三個核心問題

1.處理散熱問題;

2.電流走線問題;

3.多個MOS管均流問題;

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soros
LV.3
6
2018-10-26 13:46

繼續(xù)上傳PCB的走線圖片

PCB尺寸設(shè)計是160MM*85MM,厚度原本打算用2.0MM厚度的,到板廠打樣2.0MM厚度價格貴很多,改成用1.6mm厚度

這個是PCB頂層的走線

PCB底層走線圖。

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soros
LV.3
7
2018-10-26 13:52
@soros
繼續(xù)上傳PCB的走線圖片PCB尺寸設(shè)計是160MM*85MM,厚度原本打算用2.0MM厚度的,到板廠打樣2.0MM厚度價格貴很多,改成用1.6mm厚度[圖片]這個是PCB頂層的走線[圖片]PCB底層走線圖。[圖片]

設(shè)計PCB的時候,有幾個地方要注意:

1.元器件選型要先確定,不然設(shè)計回來再買東西有可能沒那種元件。封裝對不上,結(jié)構(gòu)尺寸不對。

   風(fēng)扇我買了幾次,都是先把風(fēng)扇買回來,功率管雖然有規(guī)格書,但是我也是先買回來,后做封裝

   元器件都是先找到規(guī)格書,按照規(guī)格書上的封裝圖做設(shè)計。

2.要考慮散熱處理,像MOS管大功率發(fā)熱器件,和其他低功耗器件要距離遠(yuǎn)些

  散熱片怎么放,風(fēng)扇怎么放,在設(shè)計PCB的時候就要把這些考慮進(jìn)去再開搞。

3.輸入大電流的主線要走粗,我選擇的表頭是99V/10A的表頭,要走10A電流,主電流銅皮要至少5MM以上寬度,留足余量。。

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soros
LV.3
8
2018-10-26 14:01

上傳PCB樣品回來組裝圖片

貼片元件全部設(shè)計在PCB底部

散熱器用銅柱隔離,不能讓散熱器直接把熱導(dǎo)到PCB板上,那樣會太燙手。

螺絲固定散熱片和功率管,功率管和散熱片上點上散熱膠水,讓MOS管和散熱器更接觸更好。

風(fēng)扇和表頭裝配就這樣

裝好風(fēng)扇的樣子

正面圖,電壓電流雙顯表頭,輸入接口支持多種,右邊供電采用USB接口。兩個調(diào)電流的電位器,一個粗調(diào),一個微調(diào)。還有個負(fù)載開關(guān)。

為了防止溫度偏高熱手,和超過60V電壓測試安全,我在上面增加了一個亞克力板在上面。加這個亞克力板特別好。

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2018-10-26 14:20
@soros
上傳PCB樣品回來組裝圖片貼片元件全部設(shè)計在PCB底部[圖片]散熱器用銅柱隔離,不能讓散熱器直接把熱導(dǎo)到PCB板上,那樣會太燙手。[圖片]螺絲固定散熱片和功率管,功率管和散熱片上點上散熱膠水,讓MOS管和散熱器更接觸更好。[圖片]風(fēng)扇和表頭裝配就這樣[圖片]裝好風(fēng)扇的樣子[圖片]正面圖,電壓電流雙顯表頭,輸入接口支持多種,右邊供電采用USB接口。兩個調(diào)電流的電位器,一個粗調(diào),一個微調(diào)。還有個負(fù)載開關(guān)。[圖片]為了防止溫度偏高熱手,和超過60V電壓測試安全,我在上面增加了一個亞克力板在上面。加這個亞克力板特別好。[圖片]
很不賴,自己用特別方便
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soros
LV.3
10
2018-10-26 14:37

再展示下測試的效果照片

實測5V10A效果,5V只能測試50瓦,9V以內(nèi)可以測試10A電流

12V測試7.5A電流,24V可以測試3.75A電流,100-110瓦也可以測試,溫度會上到100℃,90瓦溫度在65℃以內(nèi)

空調(diào)房90瓦溫度可以在60℃以內(nèi)。

跟我的FLUKE 17B對比電壓準(zhǔn)確率,效果自己比較滿意

跟FLUKE 17B對比電流實測,也讓自己滿意。這種簡易的電子負(fù)載,主要側(cè)重適用,成本也不貴

基本上市面上的反激式電源適配器都能適用了。

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soros
LV.3
11
2018-10-26 14:39
@soros
再展示下測試的效果照片實測5V10A效果,5V只能測試50瓦,9V以內(nèi)可以測試10A電流[圖片]12V測試7.5A電流,24V可以測試3.75A電流,100-110瓦也可以測試,溫度會上到100℃,90瓦溫度在65℃以內(nèi)空調(diào)房90瓦溫度可以在60℃以內(nèi)。[圖片]跟我的FLUKE17B對比電壓準(zhǔn)確率,效果自己比較滿意[圖片]跟FLUKE17B對比電流實測,也讓自己滿意。這種簡易的電子負(fù)載,主要側(cè)重適用,成本也不貴基本上市面上的反激式電源適配器都能適用了。[圖片]
大家可以討論了。
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soros
LV.3
12
2018-10-26 14:39
@朝陽之星
很不賴,自己用特別方便[圖片]
感覺還可以,使用是很方便了,可以不要買一堆可調(diào)水泥電阻了。
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2018-10-29 12:13
@soros
再展示下測試的效果照片實測5V10A效果,5V只能測試50瓦,9V以內(nèi)可以測試10A電流[圖片]12V測試7.5A電流,24V可以測試3.75A電流,100-110瓦也可以測試,溫度會上到100℃,90瓦溫度在65℃以內(nèi)空調(diào)房90瓦溫度可以在60℃以內(nèi)。[圖片]跟我的FLUKE17B對比電壓準(zhǔn)確率,效果自己比較滿意[圖片]跟FLUKE17B對比電流實測,也讓自己滿意。這種簡易的電子負(fù)載,主要側(cè)重適用,成本也不貴基本上市面上的反激式電源適配器都能適用了。[圖片]
做的很漂亮。有個問題不解,為什么不直接用12v電源供電呢?
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soros
LV.3
14
2018-10-29 14:53
@ymyangyong
[圖片]做的很漂亮。有個問題不解,為什么不直接用12v電源供電呢?
因為我這個東西是經(jīng)常放在自己的辦公桌上,就想用USB供電,或者手機(jī)充電器供電,12V供電要一個專門的適配器。但是5V供電就方便多了,充電器和充電寶都可以共用的。
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2018-10-29 17:19
@soros
因為我這個東西是經(jīng)常放在自己的辦公桌上,就想用USB供電,或者手機(jī)充電器供電,12V供電要一個專門的適配器。但是5V供電就方便多了,充電器和充電寶都可以共用的。

好吧。我以前也做過一個。如果加個恒流/恒阻模式的切換開關(guān),應(yīng)用范圍會更廣一些。

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2018-10-29 20:31
@朝陽之星
這個確實很不賴自己可以做個小的老化架,工程使用特別方便[圖片]之前也想做一個但是后來也沒做,當(dāng)時做的是那種忒別簡單的,用三極管串電阻做的,發(fā)熱比較嚴(yán)重。
電子負(fù)載就是當(dāng)電阻用的吧,能不發(fā)熱嗎?
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TDNS
LV.1
17
2019-02-26 15:54
@soros
再展示下測試的效果照片實測5V10A效果,5V只能測試50瓦,9V以內(nèi)可以測試10A電流[圖片]12V測試7.5A電流,24V可以測試3.75A電流,100-110瓦也可以測試,溫度會上到100℃,90瓦溫度在65℃以內(nèi)空調(diào)房90瓦溫度可以在60℃以內(nèi)。[圖片]跟我的FLUKE17B對比電壓準(zhǔn)確率,效果自己比較滿意[圖片]跟FLUKE17B對比電流實測,也讓自己滿意。這種簡易的電子負(fù)載,主要側(cè)重適用,成本也不貴基本上市面上的反激式電源適配器都能適用了。[圖片]
大佬,有工程文件嗎,能發(fā)一份嗎
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soros
LV.3
18
2019-03-15 17:04
@TDNS
大佬,有工程文件嗎,能發(fā)一份嗎
自己設(shè)計的,肯定有工程文件的。
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soros
LV.3
19
2019-04-24 17:50
@soros
自己設(shè)計的,肯定有工程文件的。
準(zhǔn)備再改個功率大些的電子負(fù)載
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2019-05-29 21:18
@soros
準(zhǔn)備再改個功率大些的電子負(fù)載
做的很不錯,實用性強(qiáng),比水泥負(fù)載方便多了!
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2019-05-29 21:24
@soros
準(zhǔn)備再改個功率大些的電子負(fù)載
大神,能給個資料嗎?我也想動手自己做一個載,用起來方便。
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