DIY电子负载250瓦升级更新版，有惊喜带给大家哦

1400771059

大家好，带着我的电子负载又回来啦，哈哈。数码之家真是个好地方，可以随意折腾分享，一条回复，一句赞美，成就感爆棚，虚荣心能得到极大满足 :titter::titter:，更让我有幸在论坛上结识了不少爱折腾的朋友们，也感谢论坛朋友给我提了不少建议，在此一并感谢！下面正式切入主题。


原来在论坛上展示过我折腾的50瓦电子负载，后来又折腾了90瓦和250瓦两款电子负载。发现多数人偏向于折腾250瓦这款大功率的负载。这次把原来250瓦的这款电子负载做升级，主要改良些细小问题，让实用性更强。1.增加了电池截止放电电压设置；2.消灭掉底电流问题；3.把基准电压芯片升级；4.把表头换成多功能表头，支持功率和容量显示；5.把调电流的电位器升级。现在我就在此一一道来，分享给大家吧。


原理图部分全部分享给大家，这些原本也是参考网络上一些前辈分享的经验，自己做了少量修改和调整，只有自己动手做过，调试过才知道问题所在。一些参数，只要稍做修改，就能满足多种需求。
分享原理图下载：    源创力250W电子负载原理图.pdf (111.06 KB, 下载次数: 328)

2019-7-8 10:53 上传

点击文件名下载附件
原理图

      

在调试过程中，发现TL431这颗芯片一致性差，标称值是2.495V，实测有2.45V的。TL431这颗芯片市场相对来讲比较泛滥，价格高低不齐，原装TI的TL431也是误差很大，价格还不便宜。参考电压很重要，所以我做了兼容设计，参考源兼容了3025，精度比TL431高很多，不过价格也是几倍的翻。下面这张图就是原来90瓦的图纸，250瓦是6颗N-MOS管组成的。



下面这张图是用来设置放电截止电压的。原理简单，通过一颗LM393比较器来设置比较电压。现在设计五组常用的截止电压：1.2V/2.5V/3.0V/10.5V/42V。可以根据需要调整参数可以满足多种截止电压。原来也有做一个锂电池供电的电压电流表头，当初检测锂电池电量低就是用这个电路，再搬到电子负载上，挺方便挺实用的。



这是PCB设计的Gerber图
底层图，通过图片可以看走线和布局，对输入的正负极铜皮是非常宽。


顶层图，大电流设计对铜皮走线要求特别高，这点特别重要。


上次做的机器都是我手工焊接的，数量多了，焊得人难受。这次外发加工SMT焊接，50台花了1200元贴片费，费用不便宜。原本是打算找嘉立创贴的，所有文件资料都弄好，给到嘉立创，遇到两个问题：1.好多物料不全，而且好多电阻都是扩展料，一颗扩展料要收费20元，这个我也忍了。2.居然只能贴一面。如果两面贴还贴不了，这以前不知道，但是他们广告很优秀。嘉立创贴片费用也贵得很。还有，原本设计有些地方有露铜，钢网要开槽，需要加锡增加铜皮厚度，嘉立创也做不了。后来只能找外面的资源贴片了。


这次把PCB板的颜色改成哑黑色，比绿色的要漂亮些。
贴片效果，底层图片，比我自己手工焊接漂亮多了。哈哈。把取样电阻换了更温漂更低的电阻。



正面就是一颗LED灯，放电或者接负载指示灯。截止放电LED灯闪或者灭，放电过程LED常亮。开始不知道嘉立创只能贴一面，报价就是顶层这面，含LED灯+贴片费，一块3块多，就一个零件，板子费用不包含，真不是一般的贵啊。


把散热片加工好，来个特写。


散热片下面是用铜柱顶起来的，散热片跟板子有一些间距。


装好散热片和50A分流器的效果图片


把功率MOS管上粘了散热硅胶，以及表头接好线。
MOS管上粘散热硅胶的作用比较重要，防止长时间高温，螺丝松动，保证功率管和散热片贴紧，把热快速传到散热片上用风扇吹散。
表头接线也比较简单，电流取样线直接接在分流器上，黄色线用来测电压，接在"V"焊盘上。“+，-”焊盘接表头供电正负极OK。



底部把风扇接上，风扇规格：风扇120*25MM，DC12V直流，滚珠式风扇。


正面效果，上下盖一块亚克力板做保护，这是我的风格，正面含表头，调电流电位器，负载开关，设置放电电压。
这次把左边的接口做调整，参考明伟电源接线柱的概念。4个大接线柱，可以确保输入电流足够大。还可以扩展接头。



底部也是用到一块亚克力板做安全保护。


现在下面开始给大家展示实测内容
5.08V/42.67A/216.7W。原本是5V/42A电源，电动车锂电池放电是不是很好的选择呢？现在有的锂电池一颗就30-50A以上。


实测11.87V/20.97A/248.9W，原本是12V/21A电源。这组电压可以给12V铅酸电池放电。12V铅酸电池最高电压14V，最低电压10.5V。


增加了一个这样的可调电源，0-80V可调，最大电流8A，价格不到200块，不贵。但是精度不够高，电流比较不准，低电压1V以内也不太准。
毕竟一分钱一份货，不能有太高要求，我可以用电压表和电流表监控。不过对我测试方便了不少。


实测80.31V/3.12A/250.5W，这组电压，给高压电池组放电挺不错的。72V电池组充饱电压会到84V。


实测70.24V/3.61A/253.5W，这组电压，可以给60V电动车电池组放电。


实测60.02V/4.18A/250.8W，这组电压，可以给48V电动车电池组放电。现在新国标，要求电动车电压不能超过48V，这个放电很实用。


实测48.07V/5.28A/253.8W，


增加的扩展头，支持4个接口，USBA母，DC5521,DC3513,MircoUSB头。
实测手机充电器电压电流。这次改这种多圈电位器，调电流手感还是很好，但是成本也增加不少。


用扩展头，实测47.31V/3.22A/152.3瓦。


针对电池放电设计的，表格的1-5组电压跟右边的1-5个排针对应设置放电电压的。用跳线帽设置电压。
一，1.2V截止电压主要针对1.5V可充电电池设计的，比如7号和5号USB充电电池设计的；
二，2.5V截止电压主要针对磷铁锂电池设计的；充电宝，带保护板电池可以设置这个档位；
三，3.0V截止电压主要针3.7V锂电设计的，比喻聚合物锂电池，18650电池；
四，10.5V截止电压主要针对12V铅酸电池或者电动车锂电池组设计的；
五，42V截止电压主要针对48V电动车电池组设计的。


实测，跟FLUKE万用表对比表头电压精度。


实测，跟FLUKE钳表对比表头电流精度。




现在来讲坛友的福利以及活动：

1.有实际用途的坛友们买成品，全部一律8折优惠，220元，我淘宝上是卖278元，这福利是数码之家坛友专属；

2.需要折腾的坛友，我提供贴片好的PCB板给大家折腾，价格65元，包含运费，这项是数码之家论坛专属福利，淘宝店不卖套料和散料，所以买这项要私信我，我告诉你操作方法。

3.有些犹豫的坛友，不要着急，也给大家提供一个月试用，一个月内，可以接受退货退款。这也是数码之家坛友专属福利。




另外这次还搞个活动，主要是鼓励大家动手改装，调试测评，实测体验，以回帖或者单独发帖的图片和文字为评选依据。


本次活动内容如下：


本次活动测赠送成品机一台；赠送贴片好的PCB板三台；


需要参加评选活动的坛友请跟贴报名，报名格式：我要参加活动 + ID。


最后大家投票，第一名赠送成品机一台，第二名到第四名PCB板（贴片好的半成品）各一台；


本次活动三个月，截止日期到2019年10月8号，如有疑问可以在帖子里面讨论。

2007jing

点赞了，有个250瓦老板本，这个就先不玩了

xxwwmm2017

PCBA件包含全部元件吗?

1400771059

2007jing 发表于 2019-7-8 14:35
点赞了，有个250瓦老板本，这个就先不玩了

谢谢了。

1400771059

xxwwmm2017 发表于 2019-7-8 14:36
PCBA件包含全部元件吗?

是贴片部分的元件。已经机器贴片好的部分。比喻MOS管，散热器，风扇，表头这些件要自己买回来折腾。

aacyxjz

支持老板又发新货，高级的很，上次的50W很好用，帮顶~这个截至电压设置好评，简单高效，比单片机还靠谱。
有需要的坛友上啊！

拿糖糖换媳妇

东西不错，就是感觉这散热片的散热压力有点大:lol:

2007jing

拿糖糖换媳妇 发表于 2019-7-8 14:46
东西不错，就是感觉这散热片的散热压力有点大

没问题，风扇尽量用稍暴力的。别太静音的就行

石墨

放的淘宝链接看看

1400771059

石墨 发表于 2019-7-8 14:56
放的淘宝链接看看

淘宝上搜产品名称：源创力250W直流电子负载电流功率测试仪电池放电仪电池容量检测仪  掌柜：依裴梵

1400771059

拿糖糖换媳妇 发表于 2019-7-8 14:46
东西不错，就是感觉这散热片的散热压力有点大

250瓦连续测试一个星期老化，不会有问题，这个我自己反复试验过。

散热这块我也有做了研究，但是多少功率，多大散热面积，风力多大，没找到科学的计算方法。

但是我发现，风扇离散热片高矮温度又比较大的变化，风力大小也对温度影响比较大。

1400771059

aacyxjz 发表于 2019-7-8 14:45
支持老板又发新货，高级的很，上次的50W很好用，帮顶~这个截至电压设置好评，简单高效，比单片机还靠谱。
...

多谢多谢  :handshake:

xbxxdiy

功率管工作在开关模式的电子负载，好搞么？

人艰不拆了

哈哈，电位器为什么缩在里面，怕碰掉了吗:titter:

石墨

人艰不拆了 发表于 2019-7-8 15:31
哈哈，电位器为什么缩在里面，怕碰掉了吗

方便收纳啊

1400771059

xbxxdiy 发表于 2019-7-8 15:13
功率管工作在开关模式的电子负载，好搞么？

以前有看到别人讨论过开关模式，类似于开关电源那种形式。但是我还没理解透怎么搞。开关电源毕竟是把电转换为磁，在释放。搞成负载形式还值得研究。

1400771059

人艰不拆了 发表于 2019-7-8 15:31
哈哈，电位器为什么缩在里面，怕碰掉了吗

没搞过还无法体会，哈哈。电位器缩里面去三个作用：1.考虑外观好看，整体在一个平面；2.节约成本，电位器凸出来，包装盒要大很多。3.防止怕碰断手把，这个器件比较贵呢。:lol::lol:

人艰不拆了

1400771059 发表于 2019-7-8 16:06
没搞过还无法体会，哈哈。电位器缩里面去三个作用：1.考虑外观好看，整体在一个平面；2.节约成本，电位器 ...

哈哈，是比较贵的:titter:电路做工挺不错:handshake:

1400771059

人艰不拆了 发表于 2019-7-8 16:10
哈哈，是比较贵的电路做工挺不错

谢谢赞赏 :handshake:

d101010

楼主，截止电压那个最后控制哪个地方去截止放电啊，上面图上没看到啊，en12v去哪了。