При испытании источников питания необходим эквивалент нагрузки, допускающий плавную регулировку потребляемого тока. Вместо традиционно используемых для этой цели реостатов в качестве нагрузочных элементов успешно применяют мощные транзисторы, обеспечивающие значительные преимущества по массе и габаритам. Однако в процессе испытаний нагрузочные элементы нагреваются. Температурный дрейф их параметров затрудняет проведение испытаний. В предлагаемом устройстве ток через нагрузочный элемент стабилизирован, поэтому он практически не подвержен температурному дрейфу и не зависит от напряжения проверяемого источника, что очень удобно при снятии нагрузочных характеристик и проведении других испытаний, особенно длительных. С помощью эквивалента нагрузки можно проверять не только стабилизированные и нестабилизированные блоки питания, но и батареи (гальванические, аккумуляторные, солнечные и т. д.).

Устройство необходимо при испытании и налаживании блоков питания. Оно заменяет нагрузку в виде набора постоянных или переменных резисторов.

Рис.1

Схема эквивалента нагрузки показана на рис.1. По принципу работы он — источник тока, управляемый напряжением (ИТУН). Эквивалент нагрузки — мощный полевой транзистор VT1 IRF3205, который выдерживает ток до 110 А, напряжение до 55V и рассеиваемую мощность до 200 Вт. Резистор R1 — датчик тока. Резистором R5 изменяют ток через резистор R2 и, соответственно, напряжение на нем, которое равно:

U_пит • R2 / (R2 + R3 + R5)

U_пит • R2 / R1 • (R2+R3+R5)

Конструкция и детали.

Рис.2

В устройстве использованы детали для поверхностного монтажа, размещенные на печатной плате (рис.2) из односторонне фольгированного стеклотекстолита. Фотография платы с деталями показана на рис.3. Плата вместе с транзистором установлена на одном теплоотводе. Транзистор прикрепляют к теплоотводу винтом. Плату допустимо приклеить к теплоотводу для большей механической прочности. При изготовлении простейшего теплоотвода в виде пластины его площадь должна быть не менее 100...150 см² на 10 Вт рассеиваемой мощности. Для повышения эффективности при длительных испытаниях можно применить вентилятор. Резистор R1 составлен из девяти сопротивлением по 0,1 Ом (мощностью по 1 Вт), включенных параллельно и последовательно, как показано на рис.2. Остальные постоянные резисторы — типоразмера 1206 и мощностью 0,125 Вт. Переменный резистор R5 — СПО, СП4. Конденсатор — С2 К10-17В, остальные — танталовые.

Вместо компонентов для поверхностного монтажа можно применить обычные, но габариты и топологию печатной платы придется изменить. Номинальное напряжение конденсатора С1 должно быть не меньше напряжения проверяемого источника. Конденсатор С2 следует установить непосредственно на выводах транзистора VT1. В устройстве применен ОУ LM358AM в корпусе SO-8 для поверхностного монтажа. В случае использования других ОУ следует иметь в виду, что его питание в этом устройстве однополярное, поэтому он должен быть работоспособен при нулевом напряжении на обоих входах. Заменяя полевой транзистор, будьте внимательны: для этого устройства подходит большое число транзисторов фирмы IR, но некоторые из них могут работать неустойчиво. Применив высоковольтный транзистор, можно проверять источники питания с напряжением вплоть до 900V, однако сопротивление канала такого транзистора в открытом состоянии может в несколько раз превышать сопротивление датчика тока R1, что может затруднить или даже сделать невозможной проверку низковольтных источников. При отсутствии полевого можно применить составной биполярный транзистор структуры n-p-п с коэффициентом передачи тока не менее 1000 и соответствующим током коллектора, например, КТ827А—КТ827В. Базу, коллектор и эмиттер этого транзистора подключают вместо затвора, стока и истока соответственно. В этом случае сопротивление резистора R4 надо уменьшить до 510 Ом. Сильноточные цепи выполняют проводом соответствующего сечения.

Устройство не требует налаживания. Проверяемый источник питания с напряжением от 3 до 35V подключают к устройству с соблюдением полярности. Для уменьшения минимального значения напряжения контролируемого источника питания следует пропорционально уменьшить сопротивление резисторов R1 и R2. Ток, потребляемый эквивалентом нагрузки, регулируют резистором R5. Интервал регулировки тока равен 0,5...11А при указанных на схеме номиналах элементов и напряжении питания 12V. Для уменьшения минимального значения тока можно ввести дополнительный переключатель, с помощью которого параллельно резистору R2 подключают резистор сопротивлением 100 Ом. В этом случае минимальное и максимальное значения тока уменьшатся в 10 раз.