這個(gè)電子負(fù)載從構(gòu)思到實(shí)物制作再到調(diào)試完成前前后后花了大概半年多的時(shí)間,主要是畫圖擼板和調(diào)試都只有抽下班的空閑時(shí)間來搞,有些時(shí)候整疲憊了就想偷偷懶,所以搞了這么長的時(shí)間。其實(shí)功能也很簡單,只是電流大點(diǎn)、功率大點(diǎn)。
設(shè)計(jì)這款電子負(fù)載的一個(gè)目的是拿來給電池測容量用的,所以電流和功率設(shè)計(jì)的比較大,電流有50A,功率600W,電壓還是常規(guī)電壓150V,另一個(gè)目的呢是為后面折騰交流電子負(fù)載打個(gè)基礎(chǔ)。
閑話大概就這么多吧,接下來進(jìn)入主題,先來說說更新計(jì)劃:
第一更:電子負(fù)載設(shè)計(jì)中的一些理論計(jì)算
第二更:原理圖設(shè)計(jì)
第三更:實(shí)物調(diào)試
第四更:整體測試
第五更:樣機(jī)調(diào)試過程中的一些問題匯總
大體安排就這樣,每次更新的文字內(nèi)容盡量語言精煉,嘿嘿嘿~文字不夠圖來湊,但是重點(diǎn)部分我還是會敘述多一點(diǎn)。額,文字排版能力不是特別好,可能后續(xù)版面會有點(diǎn)亂。
明天晚上來把第一更內(nèi)容填進(jìn)去。
咦~我還以為星球里面發(fā)文章和論壇里面的一樣的可以在下面回復(fù)勒~下面開始正題
第一更:電子負(fù)載設(shè)計(jì)中的一些理論計(jì)算
相比較于各種各樣的開關(guān)電源拓?fù)渲械膹?fù)雜計(jì)算,其實(shí)電子負(fù)載的理論計(jì)算很少(可能是因?yàn)槲易龅暮芎唵危?,其中核心就是?jì)算MOS管可以承受的最大管耗。相信很多壇友再自己做電子負(fù)載時(shí)第一個(gè)去參考的就是MOS管手冊里給的PD,比如下圖,做負(fù)載最常用的IRFP260,手冊里面給的最大PD為300W,但是這個(gè)300W是有條件的,手冊里面給的PD是強(qiáng)制保持MOS管的外殼為25℃得到的,實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候能受散熱條件限制,根本無法達(dá)到300W的熱功率。
所以,在設(shè)計(jì)MOS的管耗的時(shí)候我們要根據(jù)另一個(gè)重要的參數(shù)來計(jì)算,那就是熱阻Rth,散熱跟我們的過電流是類似的,電路中電流大小受電壓和電阻影響,那么散熱能力同樣的也受溫差和熱阻的影響,這里的熱阻的作用和電路里面的電阻是類似的,專門阻礙熱傳遞的。
同樣是IRFP260的手冊資料,可以看到,手冊給出的熱阻有兩個(gè),一個(gè)是Junction-Case,一個(gè)是Case-Sink,前面的是MOS管內(nèi)部晶圓到MOS外殼的熱阻,后面的是外殼到散熱面的熱阻,在計(jì)算功耗的時(shí)候就需要這兩個(gè)參數(shù),在計(jì)算MOS功耗時(shí),我們可以先預(yù)設(shè)使用的環(huán)境溫度為25℃,允許的溫升為60℃,那么根據(jù)公式P=ΔT/Rth可以得到MOS管的最大允許耗散功率為81W,遠(yuǎn)低于手冊里面給的300W。
當(dāng)然,這只是一個(gè)簡略的計(jì)算,實(shí)際MOS最大的耗散功率和他的散熱情況相關(guān)聯(lián),比如風(fēng)冷、自冷或者水冷等,十分具體的計(jì)算屬于熱力學(xué)方面的知識,受限于我的知識水平無法進(jìn)行十分有效的分析,當(dāng)然作為一個(gè)粗略的參考還是可以的。
計(jì)算完MOS的功率后就是計(jì)算MOS的電流了,同樣的,MOS管手冊里面給的電流數(shù)值并不能作為我們實(shí)際使用時(shí)候的數(shù)值,比如IRFP260手冊給出的電流值為50A,我們在實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候會遠(yuǎn)低于這個(gè)數(shù)值的,做負(fù)載用時(shí),一般最大使用其1/5左右的額定值,電流值大小也會根據(jù)散熱情況進(jìn)行調(diào)整。
到這兒,關(guān)于電子負(fù)載的兩個(gè)重要參數(shù)就確定好了,根據(jù)熱阻可以得到單個(gè)MOS的最大耗散功率,根據(jù)額定電流可以得到單個(gè)MOS的最大過電流能力,剩下的就是最大負(fù)載電壓了,這個(gè)比較簡單,根據(jù)MOS管的耐壓降額70%-80%使用即可。
在三個(gè)關(guān)鍵參數(shù)計(jì)算完畢后可以看到我的最大電壓×最大電流≠最大耗散功率,他們是一個(gè)“或“的關(guān)系,也就是在實(shí)際使用中這三個(gè)參數(shù)都不能超過最大值。
剩下的就是一些輔助參數(shù)計(jì)算了,比如我調(diào)節(jié)電流時(shí)多少V對應(yīng)多少A,我的采樣電阻怎么算怎么取等等都會放在原理圖設(shè)計(jì)章節(jié)去敘述,這一更到這兒就差不多結(jié)束了。
不知道該放什么圖,那就放個(gè)表情包放松下吧,哈哈哈嗝兒~