Переменная нагрузка для проверки источников напряжения

Analog Devices AD558

Схема на Рисунке 1, служащая переменной нагрузкой для тестирования источников напряжения, основана на источнике втекающего тока. Используя цифровые команды, можно в широком диапазоне и независимо от выходного напряжения схемы регулировать ток нагрузки, идущий через тестируемое устройство. Схема содержит ЦАП AD558 (IC1), обеспечивающий опорное напряжение в Точке A. В этом приложении хорошо работает практически любой цифроаналоговый преобразователь. AD558 питается одним напряжением и имеет внутренний опорный источник, что упрощает конструкцию схемы. IC1 вырабатывает выходные напряжения от 0 до 2.55 В (Таблица 1). Управляющие входы CE и CS микросхемы IC1 позволяют использовать для управления ЦАП шину микропроцессора. Если шины данных в приложении нет, CE и CS следует подключить к земле, чтобы получить прямой доступ к входам данных ЦАП.

Таблица 1. Зависимость выходного напряжения ЦАП от входного кода
Цифровой код на входе IC1 Напряжение в точке A (В)
Двоичный Шестнадцатеричный
0000 0000 00 0
0000 0001 01 0.01
0000 1111 0F 0.15
0001 0000 10 0.16
1000 0000 80 1.28
1111 1111 FF 2.55
 
Простая схема позволяет осуществлять цифровое управление током независимо от выходного напряжения.
Рисунок 1. Простая схема позволяет осуществлять цифровое управление током
независимо от выходного напряжения.

Вторая часть схемы на Рисунке 1 состоит из операционного усилителя IC2, управляющего транзисторами Q1 и Q2. IC2 сравнивает опорное напряжение в Точке A с напряжением, падающим на резисторе R. Выходное напряжение микросхемы IC2 управляет транзисторами Q1 и Q2 таким образом, чтобы напряжение на R равнялось опорному напряжению в Точке A. Напряжение на R пропорционально току, проходящему через тестируемое устройство, и не зависит от выходного напряжения. Сопротивление резистора R на Рисунке 1 равно 1 Ом; таким образом, при напряжении 1 В в Точке А втекающий ток равен 1 А. При использовании компонентов с номиналами, показанными на Рисунке 1, схема может управлять токами через проверяемое устройство от 0 до 2.55 А при напряжении от 5 до 250 В. Мощность, рассеиваемая транзистором Q2, ни в коем случае не должна превышать 120 Вт.

Материалы по теме

  1. Datasheet Analog Devices AD558
  2. Datasheet Analog Devices OP77
  3. Datasheet STMicroelectronics 2N3440
  4. Datasheet Bourns TIPL762

EDN

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Variable load tests voltage sources

Изготовление 1-4 слойных печатных плат за $2

42 предложений от 25 поставщиков
Исполнение: CERDIP16. 8BIT DAC, DIP16, 558; Resolution, Bits:8bit; Time, Settling:1.5чs; Sample Rate:1.25MSPS; DACs, No. of:1; Interface Type:Parallel; Output Type:Voltage; Voltage, Supply...
AliExpress
Весь мир
YSTB DIP-16 2 шт. CD4094BE HEF4094 CD4099BE CD40109 CD40109BE AP89021 AP89010 P89010 AD558JNZ CD4553 HEF4553 HCF4553 MC14553
43 ₽
AD558JN, 8-и разрядный ЦАП совместимый с микропроцессором
Analog Devices
146 ₽
Десси
Россия
Цифро-аналоговый преобразователь AD558JNZ
Analog Devices
1 690 ₽
Интерия
Россия и страны СНГ
AD558SD
по запросу
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя
Фрагменты обсуждения:Полный вариант обсуждения »
  • Простая и легко повторяемая схема. Транзистор Q2 любой достаточно мощный, Q1 на максимальный ток 200-300мА. Операционный усилитель тоже достаточно произвольный, например старый добрый LM358. В этом случае двухполярное питание ОУ вовсе не обязательно. Из недостатков схемы - большая рассеиваемая на датчике тока мощность. Но добавив в схему дополнительный усилитель можно уменьшить сопротивление R до 100мОм или меньше. И греться будет только Q2 :-)
  • Тинька с мосфетом еще проще будет. :) А вот тут проблема - напряжение на входе ОУ окажется слишком близко к одному из полюсов его источника питания. Кстати, суде по фразе "схема может управлять токами через проверяемое устройство от 0 до 2.55 А", автор диапазон работы схемы "в железе" оттестировать поленился.
  • Если Вы говорите о случае однополярного питания, то это не проблема. Главное использовать правильный ОУ. Например, AD820, AD823, решение проверенное. Посмотрите их даташиты, будете удивлены. Вообще же, многие КМОП rail-to-rail OУ несмотря на рекомендации оставлять зазор около 50мВ работают вполне сносно и при входных напряжениях на уровне земли, те же MCP602, что прямо оговорено в даташите. Конечно, "плывут" многие характеристики, что для этой схемы не принципиально. Да, едва ли кому-то потребуется нагрузка с током 0А :-) Но с током от 10-20мА эта схема должна работать.
  • Я Вам больше скажу - даже некоторые LM358 с алиэкспресс работают в таком включении весьма сносно, но...