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恒流电路制作(低成本解决恒流放电模式下电子负载输入电压过载的难题)

恒流电路制作(低成本解决恒流放电模式下电子负载输入电压过载的难题)根据放电电流,分压电阻值约为150V/0.5A=300R,功率约为150*150/300=75W,本电池组,设计放电参数为0.5A恒流放电,放电到某单元电压降至3.0V时停止放电。为了确保电子负载的输入电压不过载,必须将多出的约150V电压通过外置分压电路进行分压,使电子负载的输入电压始终低于360V,才能保证电子负载的安全。以下为120串(图1)电池组,充满电时电压为120*4.2V=504V,电压值远远超过电子负载(图2)的耐压值,无法使用此电子负载对其进行恒流放电。图1 电池组(120串)图2 电子负载

大庆市交通运输局 周宝林

电子负载用途多,具有恒流放电、恒功率放电、恒阻放电、电池容量测试等功能,使用方便,是电子设计和测试不可缺少的关键设备。

由于成本因素,电子负载的最大耐压值通常在350V(简称低压电子负载)以下,只能测试350V以内的直流电源或电池组,当待测试的直流电源或电池组的电压超过350V时,只能采用耐压值更高(如800V)的电子负载,耐压值更高的电子负载,其价格往往是低压电子负载的几倍甚至十几倍,加大测试工作经济负担。

作为DIY爱好者,是否有更经济的方法,利用现有电子负载,解决耐压不足的难题呢?答案是肯定的。

以下为120串(图1)电池组,充满电时电压为120*4.2V=504V,电压值远远超过电子负载(图2)的耐压值,无法使用此电子负载对其进行恒流放电。

恒流电路制作(低成本解决恒流放电模式下电子负载输入电压过载的难题)(1)

图1 电池组(120串)

恒流电路制作(低成本解决恒流放电模式下电子负载输入电压过载的难题)(2)

图2 电子负载

本电池组,设计放电参数为0.5A恒流放电,放电到某单元电压降至3.0V时停止放电。为了确保电子负载的输入电压不过载,必须将多出的约150V电压通过外置分压电路进行分压,使电子负载的输入电压始终低于360V,才能保证电子负载的安全。

根据放电电流,分压电阻值约为150V/0.5A=300R,功率约为150*150/300=75W,

由于这种阻值及功率的电阻非常特殊,需要定制,不符合DIY精神,所以采取数个大功率小阻值水泥电阻或线绕电阻进行串联的方案,再通过风冷的方式对电阻群进行强制散热(图3)。实测串联电阻的最高温升约为110摄氏度,在安全范围之内。

恒流电路制作(低成本解决恒流放电模式下电子负载输入电压过载的难题)(3)

图3 内置散热风扇的分压电阻群

为了方便散热风扇的供电,其供电直接取自一端部分连续串联电阻的两端,使其工作电压在额定电压附近即可。由于散热风扇会对串联电阻进行放电电流的分流,需要提前测量一下散热风扇在额定电压下的工作电流,并通过估算,选择连续串联电阻的阻值。

由于散热风扇是直流供电,为确保不发生反向供电烧毁散热风扇的问题,在散热风扇的正极端正向串联一个1N4007二极管,确保散热风扇安全工作。

需要注意的是,如果降低电池组的放电电流,分压电阻承担的电压分压就会降低,进而增大电子负载的输入电压,因此就需要通过计算增大分压电阻的阻值,确保电子负载的最大输入电压低于设计最大电压。本电池组组,设定的放电电流是0.5A,因此,通过计算,分压电阻应不低于300R,即承担不小于150V的电压,为了提高可靠性,将分压电阻群增大至350R左右,最大可承担175V左右的分压,提高电子负载的电压安全系数。

使用方法:

1、开启电子负载,设定放电电流为0.5A,并使其处于启动(Out on/off开关开启)状态;

2、分压电阻一端与电子负载正极输入线串联,另一端与电池组正极连接;

3、连接电子负载负极输入线与电池组负极。

4、结束放电时,务必需要先断开负载,严禁通过Out on/off开关关闭负载,以防电子负载的瞬间输入电压超过其电压输入最大值。

实际效果:由于分压电阻瞬间起到分压作用,实际输入到电子负载的电压低于360V,电子负载是安全的。(如图2)

这种方法,简单、经济、有效地解决了在特定放电电流情况下,电子负载输入电压不足的难题,缺点是灵活性不够,操作复杂一些,如果具备条件,仍建议配置高压电子负载。

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