Jste zde

Aktivní zátěž

Redakce HW serveru, 19. Duben 1999 - 0:00

Zátěž, které nastavíte konstantní protékající proud a ona se mu od 1,2 do 50 V přizpůsobí. Vhodné

např. pro NF a spínací techniku.

Na rozdíl od klasické umělé zátěže, tedy výkonového rezistoru, obvod na schématu zaručuje konstantní, ale nastavitelný proud pro napětí od 1,2 do 50V.

Nastavitelná umělá zátěž je užitečná pro nejrůznější aplikace - pro testování napájecích zdrojů, výkonových zesilovačů a podobně. Popsaný obvod odstraňuje známé nedostatky klasických zátěží - výkonové reostaty jsou rozměrné a mají nepřesné nastavení, výkonové dekády jsou zase těžké, drahé a mají omezené rozlišení.

S obvodem na schématu se jednoduše zvolí požadovaný rozsah (0-1A nebo 0-10A) a nastaví se požadovaný proud pomocí víceotáčkového potenciometru R6. Výkonový MOSFET a snímací rezistor R10 spotřebovávají výkon tekoucí do umělé zátěže.

Řídící obvody jsou napájeny z baterie 6 - 9V a mají zanedbatenou spotřebu, baterie proto může napájet obvod několik měsíců. Bateriové napájení rovněž vylučuje problémy s izolací a eliminuje jinak značné starosti se zemněním.

Napěťová reference IC1 poskytuje na výstupu přibližně 1,3V s velmi malou teplotní závislostí.
Systém se kalibruje trimry R3 a R6, kdy se nastaví na levém konci R6 napětí 1,000V pro 10A rozsah a 0,100V pro rozsah 1A.

Běžec potenciometru R6 nastavuje referenci operačnímu zesilovači IC2. Zpětná vazba pak zajišťuje, že se napětí běžce objeví na snímacím rezistoru R9 a zaručí tak požadovaný proud MOSFET, u kterého je nutné pamatovat na dobrý odvod tepla a použití vhodně dimenzovaného chladiče.

Zapojení převzato ze zdrojů SE Spezial Electronic a firmy MAXIM

S využitím materiálů MAXIM Martin Peška

Poznámky redakce :

MAX 480 je velmi dobrý operační zesilovač, v případě potřeby je možno použít levnější ekvivalent. Tento obvod má maximální offsetové napěté 140 uV (typicky 25 uV), minimální spotřebu a pracuje již od 1,8 do 36 V. Navíc je pinově (nikoli funkčně) kompatibilní s 741 s nulováním pro V-
Použití MAX 480 je oprávněné, protože např 741 s 20mV offsetu při vstupu 100mV je trochu příliš. Vzhledem k velmi malému příkonu je pro bateriově napájenou příruční umělou zátěž tento obvod ideální.

ICL 8069 je teplotně kompenzovaný napěťový normál od firmy Maxim nebo Harris s napětím 1,2 V. V případě nutnosti je možno jej nahradit teplotně kompenzovanou referencí bývalé výroby TESLA a upravit napětí. Pozor však na konstrukční problémy vzhledem k blízkosti chladiče pro FET tranzistor.

V konstrukci je nutné dbát na teplotní stabilitu odporů. Chyba se může pohybovat řádově v procentech.
Problémy rovněž může přinášet šum potenciometrů. Ty nejlevnější potenciometry ála papílové potenciometry Tesla Lanškroun asi nebudou to pravé.

Mezní kmitočet je cca 20 kHz, proto se zapojení hodí spiš pro stejnosměrné nebo nf aplikace.

Škoda že zapojení není oboupolaritní s Gratzovým můstkem na vstupu, ale zvyšovalo by to napětí potřebné pro průchod proudu...

Katalogové listy ke stažení z HW serveru :