Circuito de carga fictícia para teste de fontes de alimentação

Suponha que você tenha uma fonte de alimentação de 10 amperes e queira confirmar a saída de 10 amperes por meio de algum tipo de carga fictícia que possa absorver uma corrente de 10 amperes. Para isso, você teria que construir um dissipador de corrente de 10 amperes usando muitos resistores de alta potência conectados em série e paralelo. Este arranjo pode ser extremamente pesado e volumoso.

Em vez disso, um circuito de carga fictício transistorizado ajustável poderia fazer o trabalho de forma mais eficiente, diminuindo a corrente de 10 A da fonte de alimentação e ajudar o usuário a confirmar que a fonte de alimentação é realmente capaz de fornecer a corrente de 10 A pretendida.

Neste circuito, os transistores de alta potência podem ser otimizados e ajustados para afundar ou desviar a corrente da fonte de alimentação em alguma taxa específica, que pode ser ajustada através de um potenciômetro, tornando o procedimento muito suave e preciso.

Você pode testar fontes de alimentação e dispositivos relacionados no pico máximo de corrente de saída sem recorrer a matrizes de resistores de potência, usando este circuito de carga fictício, que nada mais é do que um simples circuito de dissipador de corrente de transistor.

Sem a necessidade de resistores não indutivos caros, um dissipador de corrente ajustável permite que a carga seja ajustada rapidamente em uma ampla faixa, independentemente da fonte de tensão. E, assim, elimina a necessidade de mexer nos resistores de potência cada vez que as características de tensão e/ou corrente de saída das fontes de alimentação ou dispositivos sob teste são alteradas, por exemplo, durante o teste de fontes de alimentação.

Como funciona o circuito

A carga de corrente é compartilhada pelos transistores QL1 e QL2, que são balanceados por seus resistores emissores R1 e R2, cujas quantidades devem estar na faixa de 0,2 ohm a 0,1 ohm.

Portanto, simplesmente conectando os transistores de potência QL1 e QL2, podemos aumentar a capacidade de carga de corrente do circuito para o que quisermos, restringidos apenas pelos limites absolutos dos transistores.

Alguns transistores de carga do tipo junkbox comuns, como por exemplo NPN 2N3055s, podem vir com um VCE de 60 volts, um Ic em cerca de 15 amperes e dissipação de energia de 115 watts.

Assim, sendo todo o resto idêntico, ao avaliar as fontes de baixa tensão, a dissipação de energia é a característica mais importante a ser considerada.

Por exemplo, você pode lidar com 30 volts a 20 amperes constantemente conectando quatro caixas de lixo comuns 2N5885s em paralelo com quatro resistores de emissor de 0,1 ohm e 5 watts. Os 2N5885s têm características semelhantes aos 2N3055s, embora com uma dissipação de energia na faixa de 200 watts e com uma corrente de coletor Ic de cerca de 25 amperes.

Além disso, a fonte de alimentação de alta tensão também pode ser testada se forem incorporados transistores com especificações VCE altas.

Em qualquer circunstância, as bases dos transistores de carga (QL1 e QL2) são governadas por uma corrente de “ajuste” predeterminada através de uma bateria ou energia CC. Esta corrente predefinida regula a corrente que flui através de Q1, que controla a corrente de base dos transistores de carga QL1 e QL2.

PRESET ADJ., potenciômetro R3, controla o consumo de corrente mais alto permitido, enquanto CURRENT ADJ., potenciômetro R4, define a faixa de corrente.

O transistor Q1 é um típico TIP35A, um transistor de potência de silício NPN que pode suportar tensões de até 350 e também possui uma corrente de coletor nominal de um amp.

Neste circuito de carga fictícia, qualquer transistor de potência de silício NPN com uma vida útil de 50-150 seria suficiente. 2N5682 é mais uma possibilidade para o primeiro trimestre.

Como configurar

O nível de ajuste do potenciômetro PRESET, R3, é definido pelo beta dos transistores empregados, e o limite de carga mais alto é decidido pelos transistores de carga.

A carga máxima é ajustada pelo potenciômetro R3, e o nível de corrente é prontamente ajustado se um amperímetro opcional ou amperímetro externo estiver instalado. Para começar, ajuste o potenciômetro R3 do PRESET atual para o máximo e o CURRENT ADJ. potenciômetro R4 para a resistência mais baixa.

Em seguida, meça a corrente consumida de uma fonte de energia apropriada conectada a essa carga fictícia ativa e ajuste a corrente predefinida para atingir a carga máxima que você pretende implementar; e é só isso!

A dissipação máxima de potência necessária é determinada pelo número e tipo de transistores de carga empregados.

Portanto, se você conduzir muita tensão em uma corrente excessiva por um longo período de tempo, não exceda sua dissipação máxima de potência, caso contrário você poderá fritar seus transistores de carga.

Alternativamente, se você permitir que a temperatura do transistor de carga normalize por um curto período de tempo, talvez possa exceder o limite de dissipação de energia contínua.

Tente implementar um ciclo de trabalho moderado que não ultrapasse sua temperatura ideal de trabalho.

Este projeto não fornece uma lista de componentes, pois isso prejudicaria o objetivo do projeto, que é ser feito de peças de caixas de sucata. Uma bateria de transistor de 9 volts foi selecionada, pois funciona como uma fonte de alimentação de controle ideal que é isolada eletricamente – enquanto reduz as despesas ao mínimo.

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