Banco de resistores de carga comutada com tamanho de etapa menor: 5 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Bancos de resistências de carga são necessários para testar produtos de energia, para caracterização de painéis solares, em laboratórios de teste e em indústrias. Reostatos fornecem variação contínua na resistência de carga. No entanto, à medida que o valor da resistência é reduzido, a classificação de energia também diminui. Além disso, os reostatos têm indutância em série.

Algumas das características desejáveis do banco de resistores de carga são:

1) A indutância em série deve ser a menor possível

2) Tamanho menor do passo

3) À medida que a resistência da carga é reduzida, a potência nominal deve aumentar.

Aqui, um projeto de banco de resistores de carga é fornecido. A característica especial deste projeto é, um tamanho de etapa menor com menos número de interruptores e resistores.

Etapa 1: Material necessário

A seguir está a lista de materiais:

1) PCB de uso geral 12 "x 2,5" - 1 pc

2) Tubo retangular de alumínio (12 "x 2,5" x 1,5 ") - 1 pc

3) Resistores 3300 Ohm 2W - 27 pcs

4) Chaves de alternância - 15 pcs

5) Parafusos, arruelas e porcas M3 x 8 mm - 12 conjuntos

6) Fios

Etapa 2: Diagrama de Circuito

O circuito consiste em 27 resistores de filme de carbono com potência nominal de 2W. O primeiro resistor R1 é conectado diretamente aos terminais T1 e T2, conforme mostrado na Fig 2. O circuito precisa de 15 chaves de alternância. Treze interruptores SW1 a SW13 são usados para alternar dois resistores cada, no circuito. Duas chaves de alternância J1 e J2 são usadas junto com SW1 e SW2. SW1 conecta R2 e R3. Aqui, R2 está diretamente conectado ao aterramento. R3 é conectado ao aterramento por meio de J1 (quando J1 está na posição ON). Da mesma forma, SW2 conecta R4 e R5. Aqui também, R5 está diretamente conectado ao solo. R4 se conecta ao aterramento quando J2 está na posição ON. Quando J1 e J2 são movidos para a posição OFF, os resistores R3 e R4 vêm em série. As interconexões para SW1, SW2, J1 e J2 são mostradas na Fig. 3.

A seguir estão as especificações de design:

1) Req de resistência máxima = 3300 ohm (todos os interruptores SW1 a SW13 estão desligados)

2) Classificação de energia na resistência máxima = 2 W

3) Resistência mínima Req = 3300/27 = 122,2 ohm (SW1 a SW13 estão LIGADOS, Jumpers J1 e J2 estão LIGADOS)

4) Potência nominal na resistência mínima = 54 W

5) Número de etapas = Nº de interruptores * 3 = 13 * 3 = 39

A tabela mostra os valores de Req de resistência equivalente para diferentes configurações de interruptores e jumpers.

Notas para a mesa:

^ R3 e R4 estão em série

* J1 OFF e J2 ON dão o mesmo resultado

** R4 não está no circuito.

Etapa 3: Fabricação

No tubo de alumínio, faça uma ranhura no meio do lado mais largo. O slot deve ter cerca de 1,5 "de largura, deixando uma margem de 0,5" na parte superior e inferior, conforme mostrado na Fig. 4. Faça 12 orifícios de montagem de 3 mm de diâmetro.

Pegue o PCB de uso geral e faça 15 orifícios de 5 mm de diâmetro. Esses orifícios estão localizados logo abaixo da margem superior de forma que, quando as chaves de alternância estiverem montadas, não tocarão no tubo de alumínio. Também faça 12 furos de montagem no PCB para coincidir com os do tubo de alumínio. Fixe todas as chaves de alternância nos orifícios de 5 mm.

Etapa 4: Interconexões

Pegue um longo fio de cobre nu e solde-o aos terminais superiores de todas as chaves de alternância SW1 a SW13. Não conecte este fio a J1 e J2. Da mesma forma, pegue outro fio de cobre desencapado e solde-o ao PCB a alguma distância abaixo das chaves de alternância. Pegue dois resistores e junte-os em uma das extremidades. Em seguida, solde isso ao terminal do meio da chave seletora SW3. Da mesma forma, solde 2 resistores cada um em todos os interruptores até SW13. A outra extremidade dos resistores é soldada ao fio de cobre (Terra) como mostrado na Fig. 5.

As conexões a SW1, SW2, J1 e J2 de acordo com o diagrama de circuito da Fig. 3 são mostradas na Fig. 6. Solde dois fios no centro da matriz e traga-os para as conexões externas T1 e T2 como mostrado nas figuras acima.

Etapa 5: Integração e uso

Deslize o PCB montado no tubo de alumínio. Certifique-se de que nenhum dos resistores toque o tubo. Fixe o PCB ao tubo usando 12 parafusos. O banco de resistores de carga está pronto para uso.

Mantenha todas as chaves de alternância DESLIGADAS. Agora ligue o SW1. Junto com SW1, J1 pode ser usado para reduzir o valor da resistência. Em seguida, ligue o SW2. Agora J1 e J2, ambos serão eficazes. J1 e J2 na condição OFF fornecem o valor máximo de resistência nesta configuração de faixa. Ligar J1 reduzirá a resistência. Agora, ligando J2, reduzirá ainda mais a resistência. Para ir para os próximos valores inferiores de Req, SW3 deve ser LIGADO. Nesta configuração, novamente, podemos passar por três etapas, por exemplo. J1, J2 OFF, próximo J1 ON e por último J2 também ON.

Vantagens:

1) Usa menos número de interruptores e resistores e fornece mais número de etapas.

2) Todos os resistores são idênticos em valor e classificação de potência. Isso reduz o custo. Especialmente quando resistores de alta potência devem ser usados. Resistores de alta potência são muito caros.

3) Todos os resistores são carregados uniformemente, portanto, melhor utilização da classificação de potência do resistor.

4) Podemos continuar adicionando mais interruptores e resistores para obter a faixa de resistência desejada.

5) Este circuito pode ser projetado para qualquer faixa de valores de resistência e qualquer classificação de potência.

Este projeto é útil para todos os laboratórios elétricos / eletrônicos em instituições de ensino, centros de teste e indústrias.

Vijay Deshpande

Bangalore, Índia

email: [email protected]

Vice-campeão no Desafio de Dicas e Truques de Eletrônica