Banco de resistencias de carga conmutada con tamaño de paso más pequeño: 5 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

Los bancos de resistencias de carga son necesarios para probar productos de energía, para la caracterización de paneles solares, en laboratorios de pruebas y en industrias. Los reóstatos proporcionan una variación continua en la resistencia a la carga. Sin embargo, a medida que se reduce el valor de la resistencia, también se reduce la potencia nominal. Además, los reóstatos tienen inductancia en serie.

Algunas de las características deseables del banco de resistencias de carga son:

1) La inductancia en serie debe ser lo más pequeña posible

2) Tamaño de paso más pequeño

3) A medida que se reduce la resistencia de carga, la potencia nominal debe aumentar.

Aquí, se da un diseño de banco de resistencias de carga. La característica especial de este diseño es un tamaño de paso más pequeño con menos interruptores y resistencias.

Paso 1: Material requerido

A continuación se muestra la lista de materiales:

1) PCB de uso general 12 "x 2,5" - 1 pieza

2) Tubo de aluminio rectangular (12 "x 2,5" x 1,5 ") - 1 pieza

3) Resistencias 3300 Ohm 2W - 27 piezas

4) Interruptores de palanca - 15 piezas

5) Tornillos, arandelas y tuercas M3 x 8 mm - 12 juegos

6) alambres

Paso 2: diagrama de circuito

El circuito consta de 27 resistencias de película de carbono de 2W de potencia. La primera resistencia R1 está conectada directamente a través de los terminales T1 y T2 como se muestra en la Fig. 2. El circuito necesita 15 interruptores de palanca. Se utilizan trece conmutadores SW1 a SW13 para conmutar dos resistencias cada uno, en el circuito. Se utilizan dos interruptores de palanca J1 y J2 junto con SW1 y SW2. SW1 conecta R2 y R3. Aquí, R2 está conectado directamente a tierra. R3 está conectado a tierra a través de J1 (cuando J1 está en la posición ON). Del mismo modo, SW2 conecta R4 y R5. Aquí también, R5 está conectado directamente a tierra. R4 se conecta a tierra cuando J2 está en la posición ON. Cuando J1 y J2 se mueven a la posición APAGADO, las resistencias R3 y R4 vienen en serie. Las interconexiones para SW1, SW2, J1 y J2 se muestran en la Fig.3.

A continuación se presentan las especificaciones de diseño:

1) Resistencia máxima requerida = 3300 ohmios (todos los interruptores SW1 a SW13 están APAGADOS)

2) Potencia nominal a máxima resistencia = 2 W

3) Requisito de resistencia mínima = 3300/27 = 122,2 ohmios (SW1 a SW13 están ENCENDIDOS, los puentes J1 y J2 están ENCENDIDOS)

4) Potencia nominal a resistencia mínima = 54 W

5) Número de pasos = No de interruptores * 3 = 13 * 3 = 39

La tabla muestra los valores de resistencia equivalente Req para diferentes configuraciones de interruptores y puentes.

Notas para la tabla:

^ R3 y R4 están en serie

* J1 OFF y J2 ON dan el mismo resultado

** R4 no en el circuito.

Paso 3: Fabricación

En la tubería de aluminio, haga una ranura en el medio del lado más ancho. La ranura debe tener aproximadamente 1,5 "de ancho, dejando un margen de 0,5" en la parte superior e inferior, como se muestra en la Fig. 4. Taladre 12 orificios de montaje de 3 mm de diámetro.

Tome la placa de circuito impreso de uso general y perfore 15 orificios de 5 mm de diámetro. Estos orificios están ubicados justo debajo del margen superior de modo que, cuando los interruptores de palanca estén montados, no toquen la tubería de aluminio. También taladre 12 orificios de montaje en la PCB para que coincidan con los de la tubería de aluminio. Fije todos los interruptores de palanca en los orificios de 5 mm.

Paso 4: interconexiones

Tome un cable de cobre desnudo largo y suéltelo a los terminales superiores de todos los interruptores de palanca SW1 a SW13. No conecte este cable a J1 y J2. De manera similar, tome otro cable de cobre desnudo y suéltelo a la PCB a cierta distancia debajo de los interruptores de palanca. Toma dos resistencias y únelas en uno de los extremos. Luego suelde esto al terminal central del interruptor de palanca SW3. De manera similar, suelde 2 resistencias cada una a todos los interruptores de palanca hasta SW13. El otro extremo de las resistencias está soldado al cable de cobre (tierra) como se muestra en la Fig.5.

Las conexiones a SW1, SW2, J1 y J2 según el diagrama de circuito de la Fig. 3 se muestran en la Fig. 6. Suelde dos cables en el centro de la matriz y sáquelos para las conexiones externas T1 y T2 como se muestra en las figuras anteriores.

Paso 5: Integración y uso

Deslice la PCB ensamblada en el tubo de aluminio. Asegúrese de que ninguna de las resistencias toque la tubería. Fije la placa de circuito impreso a la tubería con 12 tornillos. El banco de resistencias de carga está listo para su uso.

Mantenga todos los interruptores de palanca en OFF. Ahora encienda SW1. Junto con SW1, J1 se puede utilizar para reducir el valor de resistencia. A continuación, encienda SW2. Ahora J1 y J2, ambos serán efectivos. J1 y J2 en la condición de APAGADO dan el valor de resistencia máximo en este ajuste de rango. Encender J1 reducirá la resistencia. Ahora, al encender J2, reducirá aún más la resistencia. Para ir a los siguientes valores más bajos de Req, SW3 debe estar ENCENDIDO. En esta configuración, nuevamente, podemos pasar por tres pasos, por ejemplo. J1, J2 OFF, siguiente J1 ON y finalmente J2 también ON.

Ventajas:

1) Utiliza menos interruptores y resistencias y proporciona más pasos.

2) Todas las resistencias son idénticas en valor y potencia nominal. Esto reduce el costo. Especialmente cuando se van a utilizar resistencias de alta potencia. Las resistencias de alta potencia son bastante caras.

3) Todas las resistencias se cargan uniformemente, por lo tanto, se utiliza mejor la potencia nominal de la resistencia.

4) Podemos continuar agregando más interruptores y resistencias para obtener el rango de resistencia deseado.

5) Este circuito puede diseñarse para cualquier rango de valores de resistencia y cualquier potencia nominal.

Este diseño es útil para todos los laboratorios eléctricos / electrónicos en instituciones de enseñanza, en centros de prueba y en industrias.

Vijay Deshpande

Bangalore, India

correo electrónico: [email protected]

Finalista en el desafío de trucos y consejos de electrónica