Banco di resistori di carico commutato con passo più piccolo: 5 passi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

I banchi di resistori di carico sono necessari per testare prodotti energetici, per la caratterizzazione di pannelli solari, nei laboratori di prova e nelle industrie. I reostati forniscono una variazione continua della resistenza al carico. Tuttavia, al diminuire del valore della resistenza, si riduce anche la potenza nominale. Inoltre, i reostati hanno un'induttanza in serie.

Alcune delle caratteristiche desiderabili del banco di resistori di carico sono:

1) L'induttanza in serie dovrebbe essere la più piccola possibile

2) Passo più piccolo

3) Man mano che la resistenza di carico si riduce, la potenza nominale dovrebbe aumentare.

Qui viene fornito un progetto di banco di resistori di carico. La particolarità di questo design è la dimensione del passo più piccola con un minor numero di interruttori e resistori.

Passaggio 1: materiale richiesto

Di seguito la distinta base:

1) PCB per uso generale 12" x 2,5" - 1 pz

2) Tubo rettangolare in alluminio (12" x 2,5" x 1,5") - 1 pz

3) Resistenze 3300 Ohm 2W - 27 pz

4) Interruttori a levetta - 15 pezzi

5) Viti, rondelle e dadi M3 x 8 mm - 12 set

6) Fili

Passaggio 2: schema elettrico

Il circuito è composto da 27 resistori a film di carbonio di potenza nominale di 2W. Il primo resistore R1 è collegato direttamente ai terminali T1 e T2 come mostrato in Fig 2. Il circuito richiede 15 interruttori a levetta. Tredici interruttori da SW1 a SW13 vengono utilizzati per commutare due resistori ciascuno, nel circuito. Vengono utilizzati due interruttori a levetta J1 e J2 insieme a SW1 e SW2. SW1 collega R2 e R3. Qui, R2 è direttamente collegato a terra. R3 è collegato a massa tramite J1 (quando J1 è in posizione ON). Allo stesso modo, SW2 collega R4 e R5. Anche qui R5 è direttamente connesso a terra. R4 si collega a terra quando J2 è in posizione ON. Quando J1 e J2 vengono spostati in posizione OFF, i resistori R3 e R4 entrano in serie. Le interconnessioni per SW1, SW2, J1 e J2 sono mostrate in Fig. 3.

Di seguito le specifiche di progetto:

1) Max resistenza richiesta = 3300 ohm (tutti gli interruttori da SW1 a SW13 sono OFF)

2) Potenza nominale a Max Resistenza = 2 W

3) Resistenza minima Req = 3300/27 = 122,2 ohm (da SW1 a SW13 sono ON, i jumper J1 e J2 sono ON)

4) Potenza nominale alla resistenza minima = 54 W

5) Numero di passi = N. di interruttori * 3 = 13 * 3 = 39

La tabella mostra i valori di resistenza equivalente Req per diverse impostazioni di interruttori e ponticelli.

Note per la tabella:

^ R3 e R4 sono in serie

* J1 OFF e J2 ON danno lo stesso risultato

** R4 non nel circuito.

Passaggio 3: fabbricazione

Nel tubo di alluminio, fai una fessura al centro del lato più largo. La fessura dovrebbe essere larga circa 1,5", lasciando un margine di 0,5" in alto e in basso come mostrato in Fig. 4. Praticare 12 fori di montaggio di 3 mm di diametro.

Prendi il PCB per uso generale e pratica 15 fori di 5 mm di diametro. Questi fori si trovano appena sotto il margine superiore in modo tale che, quando gli interruttori a levetta sono montati, non tocchino il tubo di alluminio. Praticare anche 12 fori di montaggio sul PCB in modo che corrispondano a quelli sul tubo di alluminio. Fissare tutti gli interruttori a levetta nei fori da 5 mm.

Passaggio 4: interconnessioni

Prendi un lungo filo di rame nudo e saldalo ai terminali superiori di tutti gli interruttori a levetta da SW1 a SW13. Non collegare questo cavo a J1 e J2. Allo stesso modo, prendi un altro filo di rame nudo e saldalo al PCB a una certa distanza sotto gli interruttori a levetta. Prendi due resistori e uniscili a una delle estremità. Quindi saldarlo al terminale centrale dell'interruttore a levetta SW3. Allo stesso modo saldare 2 resistori ciascuno a tutti gli interruttori a levetta fino a SW13. L'altra estremità dei resistori è saldata al filo di rame (terra) come mostrato in Fig. 5.

I collegamenti a SW1, SW2, J1 e J2 come da schema circuitale di Fig 3 sono mostrati in Fig 6. Saldare due fili al centro dell'array e farli uscire per i collegamenti esterni T1 e T2 come mostrato nelle figure sopra.

Passaggio 5: integrazione e utilizzo

Far scorrere il PCB assemblato nel tubo di alluminio. Assicurarsi che nessuno dei resistori tocchi il tubo. Fissare il PCB al tubo utilizzando 12 viti. Il banco di resistenze di carico è pronto per l'uso.

Tieni tutti gli interruttori su OFF. Ora accendi SW1. Insieme a SW1, J1 può essere utilizzato per ridurre il valore della resistenza. Quindi, accendere SW2. Ora J1 e J2, saranno entrambi effettivi. J1 e J2 in condizione OFF forniscono il valore di resistenza massimo in questa impostazione di intervallo. L'attivazione di J1 ridurrà la resistenza. Ora l'attivazione di J2, ridurrà ulteriormente la resistenza. Per passare ai successivi valori inferiori di Req, SW3 deve essere acceso. In questa impostazione, ancora una volta, possiamo seguire tre passaggi, ad es. J1, J2 OFF, successivo J1 ON e infine anche J2 ON.

Vantaggi:

1) Utilizza un numero inferiore di interruttori e resistori e fornisce un numero maggiore di passaggi.

2) Tutti i resistori sono identici per valore e potenza. Questo riduce il costo. Soprattutto quando si devono utilizzare resistori ad alta potenza. I resistori ad alta potenza sono piuttosto costosi.

3) Tutti i resistori sono caricati in modo uniforme, quindi un migliore utilizzo della potenza nominale del resistore.

4) Possiamo continuare ad aggiungere più interruttori e resistori per ottenere l'intervallo di resistenza desiderato.

5) Questo circuito può essere progettato per qualsiasi intervallo di valori di resistenza e qualsiasi potenza nominale.

Questo design è utile per tutti i laboratori elettrici/elettronici negli istituti didattici, nei centri di prova e nelle industrie.

Vijay Deshpande

Bangalore, India

e-mail: [email protected]

Secondo classificato nella sfida Consigli e trucchi per l'elettronica