Banque de résistances de charge commutée avec une taille de pas plus petite : 5 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

Les banques de résistances de charge sont nécessaires pour tester les produits électriques, pour la caractérisation des panneaux solaires, dans les laboratoires de test et dans les industries. Les rhéostats fournissent une variation continue de la résistance de charge. Cependant, à mesure que la valeur de la résistance est réduite, la puissance nominale diminue également. De plus, les rhéostats ont une inductance série.

Certaines des caractéristiques souhaitables du banc de résistances de charge sont:

1) L'inductance série doit être aussi petite que possible

2) Plus petite taille de pas

3) Au fur et à mesure que la résistance de charge est réduite, la puissance nominale devrait augmenter.

Ici, une conception de la batterie de résistance de charge est donnée. La particularité de cette conception est une taille de pas plus petite avec moins de commutateurs et de résistances.

Étape 1: Matériel requis

Voici la nomenclature:

1) PCB à usage général 12" x 2,5" - 1 pc

2) Tuyau rectangulaire en aluminium (12" x 2,5" x 1,5") - 1 pc

3) Résistances 3300 Ohm 2W - 27 pcs

4) Interrupteurs à bascule - 15 pièces

5) Vis, rondelles et écrous M3 x 8 mm - 12 jeux

6) Fils

Étape 2: schéma de circuit

Le circuit se compose de 27 résistances à film de carbone d'une puissance nominale de 2W. La première résistance R1 est directement connectée aux bornes T1 et T2 comme le montre la figure 2. Le circuit nécessite 15 interrupteurs à bascule. Treize interrupteurs SW1 à SW13 sont utilisés pour commuter deux résistances chacun, dans le circuit. Deux interrupteurs à bascule J1 et J2 sont utilisés avec SW1 et SW2. SW1 relie R2 et R3. Ici, R2 est directement connecté à la terre. R3 est connecté à la terre via J1 (lorsque J1 est en position ON). De même, SW2 connecte R4 et R5. Ici aussi, R5 est directement relié à la terre. R4 se connecte à la terre lorsque J2 est en position ON. Lorsque J1 et J2 sont déplacés en position OFF, les résistances R3 et R4 sont montées en série. Les interconnexions pour SW1, SW2, J1 et J2 sont illustrées à la Fig. 3.

Voici les spécifications de conception:

1) Max Resistance Req = 3300 ohm (Tous les commutateurs SW1 à SW13 sont désactivés)

2) Puissance nominale à résistance maximale = 2 W

3) Résistance minimale requise = 3300/27 = 122,2 ohms (SW1 à SW13 sont activés, les cavaliers J1 et J2 sont activés)

4) Puissance nominale à résistance minimale = 54 W

5) Nombre d'étapes = Nombre de commutateurs * 3 = 13 * 3 = 39

Le tableau montre les valeurs de résistance équivalente Req pour différents réglages de commutateur et de cavalier.

Remarques pour le tableau:

^ R3 et R4 sont en série

* J1 OFF et J2 ON donnent le même résultat

** R4 pas dans le circuit.

Étape 3: fabrication

Dans le tuyau en aluminium, faites une fente au milieu du côté le plus large. La fente doit être d'environ 1,5" de large, laissant une marge de 0,5" en haut et en bas, comme illustré à la Fig. 4. Percez 12 trous de montage de 3 mm de diamètre.

Prenez le PCB à usage général et percez 15 trous de 5 mm de diamètre. Ces trous sont situés juste en dessous de la marge supérieure de sorte que, lorsque les interrupteurs à bascule sont montés, ils ne touchent pas le tuyau en aluminium. Percez également 12 trous de montage sur le PCB pour qu'ils correspondent à ceux du tuyau en aluminium. Fixez tous les interrupteurs à bascule dans les trous de 5 mm.

Étape 4: Interconnexions

Prenez un long fil de cuivre nu et soudez-le aux bornes supérieures de tous les interrupteurs à bascule SW1 à SW13. Ne connectez pas ce fil à J1 et J2. De même, prenez un autre fil de cuivre nu et soudez-le au PCB à une certaine distance en dessous des interrupteurs à bascule. Prenez deux résistances et joignez-les à l'une des extrémités. Puis soudez-le à la borne centrale de l'interrupteur à bascule SW3. De même, soudez 2 résistances chacune à tous les interrupteurs à bascule jusqu'à SW13. L'autre extrémité des résistances est soudée au fil de cuivre (Masse) comme indiqué sur la Fig. 5.

Les connexions à SW1, SW2, J1 et J2 selon le schéma de circuit de la figure 3 sont illustrées à la figure 6. Soudez deux fils au centre du réseau et faites-le sortir pour les connexions externes T1 et T2 comme indiqué dans les figures ci-dessus.

Étape 5: Intégration et utilisation

Faites glisser le PCB assemblé dans le tuyau en aluminium. Assurez-vous qu'aucune des résistances ne touche le tuyau. Fixez le PCB au tuyau à l'aide de 12 vis. Le banc de résistances de charge est prêt à l'emploi.

Gardez tous les interrupteurs à bascule sur OFF. Activez maintenant SW1. Avec SW1, J1 peut être utilisé pour réduire la valeur de résistance. Ensuite, activez SW2. Désormais, J1 et J2, les deux seront efficaces. J1 et J2 en condition OFF donnent une valeur de résistance maximale dans ce réglage de plage. L'activation de J1 réduira la résistance. Maintenant, allumer J2, réduira encore la résistance. Pour passer aux valeurs inférieures suivantes de Req, SW3 doit être activé. Dans ce cadre, encore une fois, nous pouvons passer par trois étapes, par exemple. J1, J2 OFF, J1 suivant ON et enfin J2 également ON.

Avantages:

1) Utilise moins de commutateurs et de résistances et fournit plus de pas.

2) Toutes les résistances sont identiques en valeur et en puissance nominale. Cela réduit le coût. Surtout lorsque des résistances de haute puissance doivent être utilisées. Les résistances haute puissance sont assez chères.

3) Toutes les résistances sont chargées uniformément, d'où une meilleure utilisation de la puissance nominale de la résistance.

4) Nous pouvons continuer à ajouter plus de commutateurs et de résistances pour obtenir la plage de résistance souhaitée.

5) Ce circuit peut être conçu pour n'importe quelle plage de valeurs de résistance et n'importe quelle puissance nominale.

Cette conception est utile pour tous les laboratoires électriques/électroniques dans les établissements d'enseignement, dans les centres de test et dans les industries.

Vijay Deshpande

Bangalore, Inde

courriel: [email protected]

Finaliste du défi des trucs et astuces électroniques