数码之家

 找回密码
 立即注册

QQ登录

只需一步,快速开始

微信登录

微信扫一扫,快速登录

搜索
查看: 10758|回复: 319

网购配件试做由LM324DIY的8管600W电子负载-冲击1200W成功

    [复制链接]
发表于 2021-11-13 21:36:08 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 phjzg 于 2021-11-27 17:00 编辑

受坛友"王胡子1982“的诱惑,也准备自己搭建一个大功率电子负载。虽然自己已有二个工厂成品 双路300W(每路150W)的,但是测试一个大功率电源时,需要四路同时加载,麻烦。

试做的目标是所有配件都能在网上买到,且是有机箱的。除了打孔攻牙挖洞得自己处理外,不做大的五金加工,也便于有兴趣的朋友参考。

设想方案及预算成本(含运费):
1,网购 成品 LM 324 做的简易电子负载控制板。约30元
2,网购 拆机件 FDA59N25,买10个,约 17元。
3,网购机壳,AF-12(210*140*270)深塑料围框机箱钣金机箱,约 42元.
4,网购散热器:风道式散热器,93*93*150mm, 58元。
4,网购暴力风扇:90*90*38  约25元
5,网购电压电流表 : 100V  50A,含分流器 三位数字 约 17元,四位数字约  30元。(二选一)
6,网购 接线柱:M5*48铜接线柱5mm/30A大电流  约 5.6元。
7,现有手上小电源,12V 或 24V。
8,网购 单通六角尼龙柱隔离柱  M3*7+6   M3*10+6   M3*15+6   各20个,约6.7元。

以上合计:预算需购买成本约 200-215元。加上手上的已有配件及其它不可控因素,争取控制在 250元以下。

进展:
控制板,FDA59N25,机箱,风道式散热器,暴力风扇,电压电流表,M5*48铜接线柱5mm,尼龙柱隔离柱等已到货。

试玩情况:
前二天一个在小散热器测试装二个管子,用暴力风扇,每管带100W没问题(开启时二管共带31.1V*7A)。不过,发现随着时间增加,电流会变小,降到6.6A。怀疑水泥电阻的发热引起的,又购买了 10个200毫欧的康铜丝(化费1.77元用了红包),准备替换再试。(2021-11-15补充:经过反复试验,确认是我购买的板上的水泥电阻温度特性差引起的电流变化,换成康铜丝后,电流不再随温度上升发生变化)。
今天收到散热器,发现铝合金上打孔丝攻好难弄,手上的3mm 螺丝实测都是2.88mm。打孔2.5用3mm丝攻后,螺丝还是无法紧固。考虑用2.8非标丝攻,或用M3.1  M3.2  非标螺丝。    (2021-11-14补充:已完美解决攻牙问题,用2.5钻头,在台钻上打孔,然后直接用M3螺丝硬拧,进度慢一点,进进退退,只是现在拧螺丝还是比较紧,以后考虑用2.6钻头打孔)
因为购买的是标称  9038 24V 1.74A风扇(标称:[ 最大风量 ] :297.4 m3/h 175.03CFM,[ 最小风压 ] : 0...192Pa,[ 噪音指标 ] :66.5dB),实测在全压时 电流也只有0.5A。但是风力是应该足够大,只是噪音也大,当昨天放在小散热器边上时,实测噪音,离开 30-40公分,达75dB,离开2米还有 70dB。靠近风扇约 2-3公分时,竟高达90多dB。考虑弄个由热敏电阻进行控制的LM2596S-ADJ降压模块板(以前买的,3元多一点),低温时降低送到风扇的电压来降低噪音。试验效果可以,随着温度升高,风扇转速逐渐提高,在12-15V时,噪音不大。高温时,电压提高到25.5V,不高于风扇规定的最高电压(26.5V)
今天装到新收到的风道式散热器上,发现噪音明显小了,实测24V在30-40公分时,约62dB,2-3公分时,约72dB。离开2米时约 60dB。可能昨天是直接放在桌面上和桌面有振动等其它噪音或因为散热器产生的风噪过大。

机箱内排布设想:
散热器和机箱底部用尼龙固定柱固定,控制板也用尼龙固定柱固定在散热器上部,功率管在散热器二侧直装不用绝缘片。
控制板上面再用一层胶木板固定在散热器上,然后在胶木板上弄电源及其自己想法的控制电路,及安装分流器,
风扇安装在散热器的前端,向机箱后部吹风,所以风扇前面尽量不安装东西,以降低风噪。风扇进风口的机箱底部开大孔,安装个风扇网罩。机箱后面出风口,也直接开90*90的大孔,安装风扇网罩。

目前需要解决的问题:
1,功率管固定位置的选择。感觉一字排列不合理,散热器在向上向下传热的距离太远,前后间距又太近。在考虑是否上半部二个,下半部二个,还有固定孔弄螺纹的问题。
2,24V电源,需要改动提高到 27V,然后供给温控降压调速板,还有风扇在11V以下不能启动,但电流大增,还需要增加一个低压关断风扇的电路,已设计好,在软件中模拟通过。(经试验用温控开关反应太慢,在冷机直接对电子负载加全压全电流启动,热敏电阻及温度探头对铝合金测温已达65度时,45度的KSD-01F 常开温度开关 才接通,此时功率管(D极腿脚处,我试下来,这个地方的温度最高)的温度已达90多度,用它来当作风扇启动控制不合适,在新的管道式散热器上还没有试验,如果能再早一点开启就省心,新买的40度温控开关收到后再试验)
3,还要再弄个一键开关电路,即用一个轻触按钮,按一下接通,再按一下关断。且要通电在关断状态,用来对电子负载进行加载及去载。(有模拟试验,不是非常理想,主要是关闭时,如果按住不放1秒钟以上会重新启动)
4,再要弄一个温度控制开关或热敏电阻控制的过温自动切断电路,过温后,直接切断供给 LM324 控制板及一键开关的供电。这样可以使过温切断后,降温也不再自动带上负载。
5,还在想考虑用个模拟乘法器(AD633或MC1495 及四运放,搭建一个过电压(OVP)过电流(OCP)过功率(OPP)全功能保护电路。
教训:
1,可以确认 25元的风扇应该是假货,原装的实在太贵。二手的都不止这个价。不过也懒得退了,先试试,温度压不住再考虑换。
2,在散热器上打孔攻牙,一定要先在不重要位置做好试验,能利用手上工具顺利完成的,再在预定位置打孔攻牙。如不成功换工具或另想它法。
3,刚刚在另外的散热器上又做了试验,台钻打2.5的孔,然后直接用 M3 螺丝拧进去,效果到不错,但是比较紧,试了6个孔,一个孔,螺断了,五个成功。估计用2.6钻头,可能效果更好。  
    (2021-11-14 补充:已成功用2.5钻头打孔,用M3螺母硬拧做螺纹,进度慢一点,进进退退。就是拧起来稍微感觉紧,又去准备了一些不锈钢的头部带十字及外六角的螺丝,希望用小套筒拧紧时轻松些。)
4,购买机箱时,应该让厂家定制(可以定制的),深度再深一点,比如到 350或400mm。那样散热器可以用到200-250mm长(也要订制),情况可能也会好一点。我现在机箱深度只有270mm(外尺寸)嫌短了,所以散热器只能选择 150mm,这样可能散热效果要打折扣了。
5,2021-11-15补充:功率管固定孔的选择,开始选择的一字排列,已打好孔,但忽略了功率管的固定孔不是功率管的中心,打在散热器中心后,产生现象是散热器上部温度高,下部温度低,不合理,还有靠近外面二个离边缘太近,只好调整功率管的方向,有向上,有向下,有横向。


配件上图:
1,LM324控制板: 已在双面铜箔都是接地位置打孔安装了尼龙隔离柱。





2,FDA59N25,电压电流表,分流器,及自己已有的 24V 2A电源。



3,机箱,



4,散热器及风扇。
  买24V风扇,是因为手上有合适的 24V电源板,如果用12V的,按卖家标注,电流要3A多,我没有合适的 12V 4A  电源板,且温控降压,我的降压板也可以用。另外,LM324控制板需要的12V电压,因为电流比较小(不到20mA),很容易处理,一个电阻加稳压管或7812就可以解决。
表头供电,本来就是想用完全独立的5V或12V小电源板,所以不在考虑范围中。





5,准备在机箱中的排布:









6,功率管安装位置的选择,






7,其它配件及工具仪表:
接线柱及已有的降压板及修改为温控调压的降速板。表头供电完全独立小电源。准备更换的电位器等。
螺母式感温头还没到货,先用手上的MF 58 热敏电阻试验过,效果不错。






敬请持续关注后续进展,也希望各位提出建议意见。谢谢!

2021-11-15 继续试验进展:在第 27 楼。
2021-11-16 继续试验进展:在第 32 楼。
2021-11-17 继续破坏性试验进展:在 62楼。
2021-11-18 继续破怀性试验进展:69楼。
2021-11-19 继续试验进展:在74楼。
2021-11-20 继续试验进展:敞开情况下过900W。1000W时过温保护动作,在79楼。
2021-11-23 试验进展:简易装箱试验,在室温(14.5度)比以前(20度左右)低时,1100W 试验能通过,在 108楼。2021-11-27试验装箱后的过温保护,延用原来的方案失败,过温保护不起作用,在 114 楼。2021-11-27 更换风扇,试验冲击 1200W成功。(室温17.5度)  在 115楼。








补充内容 (2021-11-30 01:22):
2021-11-30:继续极限测试并寻找最佳温度探头安放位置。 第 138 楼。

补充内容 (2021-11-30 18:32):
2021-11-30:继续寻找最佳温度探头安放位置,同时进行不同位置的温度对比,低压 1260W(31V 40.9A)各点温度测试。

补充内容 (2021-11-30 18:33):
上一条补充内容在 143楼。

补充内容 (2021-12-1 22:39):
2021-12-1:在较低室温(11-12度)下, 测试60V22A下1300W成功,冲击60V23.5A的1400W失败,寻找最佳温度保护点及极限试验暂时告一段落。详见 144楼。

补充内容 (2021-12-12 01:18):
2021-12-11 继续完善,增加过温保护电路和单键启停(单按键带载/卸载)电路,第 176楼。

补充内容 (2023-4-18 06:49):
散热器基板还是选择的太薄了,如果有朋友也想玩,建议用 107楼那种式样的,用二片齿对齿,组成风道式。

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?立即注册 微信登录

x

打赏

参与人数 4家元 +240 收起 理由
IlovePLC + 20 原理图在哪?
家睦 + 180
jf201006 + 20 原創內容
aacyxjz + 20 優秀文章

查看全部打赏

本帖被以下淘专辑推荐:

 楼主| 发表于 2023-4-18 06:42:42 | 显示全部楼层
mmm27000 发表于 2022-12-5 20:34
这个版本没有防过流保护啊,没把电流电位器调回,结果接华为4850电源负载,烧了8个260管,2.45元一个,损失 ...

简易恒流电子负载,限流就是通过电位器调节来限流,我的最大我都有能到50A。
你没把电位器回到低位,直接上高电压,不烧你烧谁?48*50=2400W。
要保护管子不烧,你得上带有限制最大功率的,只限流没有用的。
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2023-3-16 08:57:25 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
phjzg 发表于 2021-11-14 17:19
嗯,这也是个办法,我先稍微挪动下位置,下午用2.5钻头打孔,然后用M3螺丝硬上,慢慢的进进退退。完美弄 ...

散热片基底太薄,导热慢。大功率,至少要5mm以上,10mm的才理想。或者贴上几mm的铜均热板
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2023-2-3 15:44:18 | 显示全部楼层
可否将原理图分享下。
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2023-1-11 16:22:22 | 显示全部楼层
强帖,又学到好多知识
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2022-12-30 13:24:54 | 显示全部楼层
精品,难得好帖子。
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2022-12-14 12:40:12 | 显示全部楼层
本帖最后由 phjzg 于 2022-12-14 12:57 编辑
mmm27000 发表于 2022-12-13 00:35
买了FDA59N25,
康铜丝线粗0.6mm 200毫欧,LM324。
更换后修好了,只是电流最大只能调到31A,是不是康铜丝 ...

最大电流和康铜丝阻值也有关,买好康铜丝了,不想动,想再弄大电流,也可以把电位器的上电阻换小一点。参考80楼的图纸上的R16 换小一点,即供给电位器的电压高一点,电流就可以上升,注意最好在电位器的中心脚按80楼ksj197706朋友说的,增加个电阻R24,有些板子上也没有这个C10 最好也加上。以防调整电位器时,有产生瞬间过冲到最大电流的可能(这在高电压小电流时比较危险)。
另外你0.6mm的康铜丝有些嫌细,它最大允许电流只有4A,4*8=32A。
还有FDA59n25 也并不是最好用的管子,按前面ksj197706大神测试结果(111-112楼),更便宜的拆机老仙童的IRFP250A (0.7元/个)更好用,虽然指标上不是很好,但他测试下来耐受功率很厉害,虽然商家有可能发的是三星的,不过,我用下来也不错。他在立创买的IRFP250M 正品,也不行,见146楼。
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2022-12-13 00:35:09 | 显示全部楼层
买了FDA59N25,
康铜丝线粗0.6mm 200毫欧,LM324。
更换后修好了,只是电流最大只能调到31A,是不是康铜丝阻值大的原因啊?

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?立即注册 微信登录

x
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2022-12-9 09:25:07 | 显示全部楼层
phjzg 发表于 2022-12-8 19:24
常闭温控开关螺孔固定式 TO220封装的,用同一个螺丝安装功率管表面,控制的是12V控制板电源。(温控开关上 ...

好的,感谢前辈指导!
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2022-12-8 19:42:17 | 显示全部楼层
本帖最后由 phjzg 于 2022-12-14 12:54 编辑
mmm27000 发表于 2022-12-5 20:34
这个版本没有防过流保护啊,没把电流电位器调回,结果接华为4850电源负载,烧了8个260管,2.45元一个,损失 ...

过流肯定是可以设定的,你板子上的那几个白色陶瓷电阻阻值和电位器调到最高时的电压,配合下就能确定流过每个管子的最大电流。 你直接48V 电源上去,电子负载的电位器又是最高位,我不知你最大电流是设到多少(我的弄成最大40A,每管5A)就算你减半最大电流 20A(每管2.5A)那它的管子功率就要到120W,所以它不是死在瞬间大电流,而是死在瞬时过功率。(建议260N每管最高不要超70W) 所以简易电子负载和成品电子负载的主要差别在过功率保护。(不考虑精确度)另外260N 并不适合做电子负载,你去看一下它的安全曲线。另外最好从头到尾看看这整个贴子中我们的讨论,里面有大神测试过多种管子。还有要注意,功率管和散热器间要保证热传导良好,千万不能用绝缘片。一定要散热器和机壳绝缘,功率管直装在散热器上,切记!
下图是英飞凌(IR已被英飞凌收购)的IRFP260NPbF 手册上的SOA 曲线:


再看看安森美的FDA59N25 (我手上的是老仙童,现在仙童已被安森美收购)


补充:FDA59N25 也并不是最适合的管子,参见前面的讨论,特别是ksj197706 大神所做的多种管子测试总结。



本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?立即注册 微信登录

x
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2022-12-8 19:24:59 | 显示全部楼层
本帖最后由 phjzg 于 2022-12-8 21:54 编辑
QQ335959356 发表于 2022-12-6 17:27
大神,请问一下,您的常闭温控开关(超温保护开关)控制的是什么位置的通断呢?还有,负载的输入防反接功能 ...

常闭温控开关螺孔固定式 TO220封装的,用同一个螺丝安装功率管表面,控制的是12V控制板电源。(温控开关上如果有风扇的风流过,那这个温控开关的温度你要考虑下,要降低,因为从功率管传导到温控开关的热量在传导过程中,早就散掉了,因为我用了机箱,暴力风扇的进风会有大量的流过功率管和温控开关的表面,无法准确保保护,最后弃用了温控开关的保护方法,用了NTC探头+温度控制器,见前面的试验过程)
防接反用的最简单的电路(为了省事,只用一个MOS管,一个电阻,一个稳压管)
看一下附图中模拟测试的情况。实际试用也基本相符,如果你用的被测电源电压不高,可以选用低电压大电流的MOS管,G极开启电压低一点。

补充说明下:图中的GND应该在MOS管的另一边,即电子负载的地,模拟试验时,随便画上去的,不影响模拟试验,也懒得再去改了。




本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?立即注册 微信登录

x
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2022-12-6 21:28:56 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
搞到极限没啥意义,产品稳定性才是唯一,铝合金散热器打2.5的孔用3的丝锥攻丝太容易,估计楼主干机械类活没啥经验
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2022-12-6 17:27:49 | 显示全部楼层
本帖最后由 QQ335959356 于 2022-12-6 17:37 编辑

大神,请问一下,您的常闭温控开关(超温保护开关)控制的是什么位置的通断呢?还有,负载的输入防反接功能如何实现的呢?
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2022-12-5 20:34:01 | 显示全部楼层
本帖最后由 mmm27000 于 2022-12-5 20:35 编辑

这个版本没有防过流保护啊,没把电流电位器调回,结果接华为4850电源负载,烧了8个260管,2.45元一个,损失好大啊,换了还不好,应该有324芯片也坏了.

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?立即注册 微信登录

x
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2022-11-30 14:43:38 | 显示全部楼层
兰草 发表于 2022-11-29 16:14
楼主,图片中改的可调电源是明纬电源S系列改的吗?干到600瓦了

600W在环境温度不是很高时,测试过短时可以。长时间测电子负载(冲1200W时),是用二个或三个S350改的串并联来供电。
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2022-11-30 14:41:21 | 显示全部楼层
mmm27000 发表于 2022-11-29 16:34
4,网购散热器:风道式散热器,93*93*150mm, 58元。

这个在哪个店铺买,谢谢。 ...

这个不好,功率管安装铝面太薄了,你找另外的厚一点的。 参见 107楼这种式样的。
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2022-11-29 16:34:54 | 显示全部楼层
phjzg 发表于 2021-11-15 19:21
继续试验进展:
1,经反复对比试验,开机后电流慢慢降低,是我购买的板子上的水泥电阻的原因,换成康铜丝后 ...


4,网购散热器:风道式散热器,93*93*150mm, 58元。

这个在哪个店铺买,谢谢。
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2022-11-29 16:14:56 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
phjzg 发表于 2021-11-27 16:55
2021-11-27试验冲击 1200W成功: 室温 17.5度,湿度 54.8%。
今天收到咸鱼买的台达拆机正品 台达9238 24V 4 ...

楼主,图片中改的可调电源是明纬电源S系列改的吗?干到600瓦了
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2022-11-1 21:40:02 | 显示全部楼层
LM324,,现在有人出了可以设置截止电压停止放电了,,,
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2022-10-25 21:01:00 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
phjzg 发表于 2021-11-14 17:19
嗯,这也是个办法,我先稍微挪动下位置,下午用2.5钻头打孔,然后用M3螺丝硬上,慢慢的进进退退。完美弄 ...

用挤压丝锥吧。

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?立即注册 微信登录

x
回复 支持 反对

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册 微信登录

本版积分规则

APP|手机版|小黑屋|关于我们|联系我们|法律条款|技术知识分享平台

闽公网安备35020502000485号

闽ICP备2021002735号-2

GMT+8, 2025-8-2 22:27 , Processed in 0.296401 second(s), 13 queries , Redis On.

Powered by Discuz!

© 2006-2025 MyDigit.Net

快速回复 返回顶部 返回列表