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2016年7月25日月曜日

定電流電子負荷の実験

こんばんは、KKTです。
大体夏休みに入った感じで、毎日よく寝て食べて遊んでるだけの生活です。 
あとキーボードが壊れたので2台買ったところ部屋から2台出てたので家にキーボードがたくさんあります。ちなみに壊した原因は液体をこぼしたことによりますが、よりによって起動時のファンエラーをスキップするために押さないといけないF1キーだけが反応しなくなって残念でしたね。

さて今回は電源の制作やテストに何かと便利な電子負荷の実験をしてみましょう。
今回はできるだけシンプルな構成を目指します(必然)。

回路図は下のような感じになっています。
 Q1が主に電力を消費する素子です。放熱器に取り付けて使用することでたくさん電力を消費できます。トランジスタでもできますが、電力消費が0のとき(OUTが開放の時)ベース電流が流れるだけ流れてしまうので別途遮断回路が必要です。
オペアンプに付いてる1000pと10kは発振防止です。高域でゲインが下がるようにすることで安定動作を狙います。定数は適当なので手持ちの部品で間に合うように組んでください。
ソースに付いてる0.033Ωが電流検出用の抵抗です。この抵抗の両端電圧とオペアンプの5ピンの電圧が等しくなるように回路全体として動作します。この抵抗を小さくするとワット数の小さなもので良いのですがその分比較電圧も小さくなって使いにくいのでVR1で調節して一般的な電圧範囲で電流をコントロールできるようにしています。多回転型を使ってみましたが普通の半固定でも不便では無いと言ったところでしょうか。
左のオペアンプはただのボルテージフォロアなので足りなかったら無しでも構わないと思います。
VCCは12Vくらいを想定しています。あまり低いとQ1がONできなくて最大電流が小さくなってしまったりするので注意してください。
言わずもがなVR2が電流調整用です。VR1を調節して1V/1Aみたいにすると便利かもしれません。

早速完成したのが以下です。
 手持ちにパワートランジスタがたくさんあったので上の回路図にちょっとドライバを足してそいつを使おうと思いました。

こいつです。
2SD113が10個ついています。 うち2つはドライブ用に使い、あとの8個を並列に接続します。詳しく知らなかったのですがバランス抵抗さへあれば並列運転は大丈夫とTwitterの方で知りました。

なかなか重量感があってGoodです。

適当に配線して先ほどの回路(+@)につなぐと動作しました。強制空冷すれば300Wくらいは耐えられそうです。ATX電源に繋いで15Aくらいまでは動作OKでした。今度DC-DCでも作って遊ぼうと思います。

それでは、今日はこの辺で。

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