Daha Küçük Adım Boyutuna Sahip Anahtarlamalı Yük Direnç Bankası: 5 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Güç ürünlerini test etmek, güneş panellerinin karakterizasyonu için, test laboratuvarlarında ve endüstrilerde Yük Direnç Bankaları gereklidir. Reostatlar, yük direncinde sürekli değişiklik sağlar. Ancak direnç değeri azaldıkça güç değeri de düşer. Ayrıca reostatlar seri endüktansa sahiptir.

Yük direnci bankasının istenen özelliklerinden bazıları şunlardır:

1) Seri endüktans mümkün olduğu kadar küçük olmalıdır

2) Daha küçük adım boyutu

3) Yük direnci azaldıkça, güç derecesi artmalıdır.

Burada bir yük direnci bankası tasarımı verilmiştir. Bu tasarımın özelliği, daha az sayıda anahtar ve direnç ile daha küçük adım boyutudur.

Adım 1: Gerekli Malzeme

Malzeme Listesi aşağıdadır:

1) Genel Amaçlı PCB 12" x 2.5" - 1 adet

2) Dikdörtgen Alüminyum boru (12" x 2.5" x 1.5") - 1 adet

3) Dirençler 3300 Ohm 2W - 27 adet

4) Geçiş Anahtarları - 15 adet

5) M3 x 8 mm vidalar, pullar ve somunlar - 12 takım

6) teller

Adım 2: Devre Şeması

Devre, 2W güç değerinde 27 karbon film direncinden oluşur. Birinci direnç R1, Şekil 2'de gösterildiği gibi T1 ve T2 terminallerine doğrudan bağlanır. Devrenin 15 geçiş anahtarına ihtiyacı vardır. Devrede her biri iki direnci anahtarlamak için on üç anahtar SW1 ila SW13 kullanılır. İki geçiş anahtarı J1 ve J2, SW1 ve SW2 ile birlikte kullanılır. SW1, R2 ve R3'ü birbirine bağlar. Burada R2 doğrudan toprağa bağlıdır. R3, J1 üzerinden toprağa bağlanır (J1 ON konumundayken). Benzer şekilde, SW2, R4 ve R5'i birbirine bağlar. Burada da R5 doğrudan toprağa bağlıdır. J2 ON konumundayken R4, toprağa bağlanır. J1 ve J2 KAPALI konuma getirildiğinde, R3 ve R4 dirençleri seri hale gelir. SW1, SW2, J1 ve J2 için ara bağlantılar Şekil 3'te gösterilmektedir.

Tasarım özellikleri aşağıdadır:

1) Maks Direnç Req = 3300 ohm (SW1 - SW13 arasındaki tüm anahtarlar KAPALI)

2) Maksimum Dirençte Güç Derecesi = 2 W

3) Minimum Direnç Req = 3300/27 = 122.2 ohm (SW1 - SW13 AÇIK, Jumper J1 ve J2 AÇIK)

4) Min Dirençte güç derecesi = 54 W

5) Adım sayısı = Anahtar sayısı * 3 = 13 * 3 = 39

Tablo, farklı anahtar ve köprü ayarları için eşdeğer direnç Req değerlerini gösterir.

Tablo için notlar:

^ R3 ve R4 seri halindedir

* J1 OFF ve J2 ON aynı sonucu verir

** R4 devrede değil.

Adım 3: Üretim

Alüminyum boruda, geniş tarafın ortasında bir yuva yapın. Yuva yaklaşık 1,5" genişliğinde olmalı, Şekil 4'te gösterildiği gibi üstte ve altta 0,5" boşluk bırakılmalıdır. 3 mm çapında 12 montaj deliği açın.

Genel amaçlı PCB'yi alın ve 5 mm çapında 15 delik açın. Bu delikler, geçiş anahtarları monte edildiğinde Alüminyum boruya değmeyecek şekilde üst kenar boşluğunun hemen altına yerleştirilmiştir. Ayrıca, Alüminyum borudakilerle eşleşmesi için PCB üzerinde 12 montaj deliği açın. Tüm geçiş anahtarlarını 5 mm'lik deliklere sabitleyin.

4. Adım: Ara bağlantılar

Uzun çıplak bakır teli alın ve SW1 ila SW13 arasındaki tüm geçiş anahtarlarının üst terminallerine lehimleyin. Bu kabloyu J1 ve J2'ye bağlamayın. Benzer şekilde başka bir çıplak bakır tel alın ve geçiş anahtarlarının biraz altında PCB'ye lehimleyin. İki direnç alın ve uçlarından birinde birleştirin. Ardından bunu SW3 geçiş anahtarının orta terminaline lehimleyin. Benzer şekilde, SW13'e kadar tüm geçiş anahtarlarına 2 direnç lehimleyin. Dirençlerin diğer ucu, Şekil 5'te gösterildiği gibi bakır tele (Toprak) lehimlenmiştir.

Şekil 3'teki devre şemasına göre SW1, SW2, J1 ve J2'ye bağlantılar Şekil 6'da gösterilmiştir. Dizinin ortasındaki iki kabloyu lehimleyin ve yukarıdaki şekillerde gösterildiği gibi T1 ve T2 harici bağlantıları için dışarı çıkarın.

Adım 5: Entegrasyon ve Kullanım

Monte edilmiş PCB'yi Alüminyum boruya kaydırın. Dirençlerin hiçbirinin boruya dokunmadığından emin olun. 12 vidayı kullanarak PCB'yi boruya sabitleyin. Yük direnci bankası kullanıma hazırdır.

Tüm geçiş anahtarlarını KAPALI tutun. Şimdi SW1'i AÇIN. SW1 ile birlikte, direnç değerini azaltmak için J1 kullanılabilir. Ardından, SW2'yi AÇIN. Şimdi J1 ve J2, ikisi de etkili olacak. KAPALI durumdaki J1 ve J2, bu aralık ayarında maksimum direnç değeri verir. J1'i AÇMAK direnci azaltacaktır. Şimdi J2'yi AÇIK konuma getirmek direnci daha da azaltacaktır. Req'in bir sonraki daha düşük değerlerine gitmek için SW3'ün AÇIK olması gerekir. Bu ayarda yine üç adımdan geçebiliriz, örn. J1, J2 KAPALI, sonraki J1 AÇIK ve son olarak J2 de AÇIK.

Avantajlar:

1) Daha az sayıda anahtar ve direnç kullanır ve daha fazla sayıda adım sağlar.

2) Tüm dirençler değer ve güç derecesinde aynıdır. Bu maliyeti düşürür. Özellikle yüksek güçlü dirençler kullanılacaksa. Yüksek güç dirençleri oldukça pahalıdır.

3) Tüm dirençler eşit olarak yüklenir, bu nedenle direnç gücünün daha iyi kullanılması.

4) İstenen direnç aralığını elde etmek için daha fazla anahtar ve direnç eklemeye devam edebiliriz.

5) Bu devre, herhangi bir direnç değeri aralığı ve herhangi bir güç derecesi için tasarlanabilir.

Bu tasarım, öğretim kurumlarındaki, test merkezlerindeki ve endüstrilerdeki tüm elektrik/elektronik laboratuvarları için kullanışlıdır.

Vijay Deshpande

Bangalore, Hindistan

e-posta: [email protected]

Elektronik İpuçları ve Püf Noktaları Yarışmasında İkincilik