ธนาคารตัวต้านทานโหลดแบบสวิตช์ที่มีขนาดขั้นตอนที่เล็กกว่า: 5 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:06

Load Resistor Banks จำเป็นสำหรับการทดสอบผลิตภัณฑ์ไฟฟ้า สำหรับการกำหนดคุณลักษณะของแผงโซลาร์เซลล์ ในห้องปฏิบัติการทดสอบ และในอุตสาหกรรม รีโอสแตตให้ความต้านทานโหลดแปรผันอย่างต่อเนื่อง อย่างไรก็ตาม เมื่อค่าความต้านทานลดลง ระดับพลังงานก็ลดลงด้วย นอกจากนี้ รีโอสแตตยังมีการเหนี่ยวนำแบบอนุกรม

คุณสมบัติที่พึงประสงค์บางประการของธนาคารตัวต้านทานโหลดคือ:

1) การเหนี่ยวนำแบบอนุกรมควรมีขนาดเล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

2) ขนาดก้าวที่เล็กลง

3) เมื่อความต้านทานโหลดลดลง ระดับพลังงานควรเพิ่มขึ้น

ที่นี่ได้รับการออกแบบของธนาคารตัวต้านทานโหลด คุณสมบัติพิเศษของการออกแบบนี้คือขนาดขั้นที่เล็กกว่าด้วยจำนวนสวิตช์และตัวต้านทานน้อยกว่า

ขั้นตอนที่ 1: วัสดุที่จำเป็น

ต่อไปนี้เป็นรายการวัสดุ:

1) PCB วัตถุประสงค์ทั่วไป 12" x 2.5" - 1 ชิ้น

2) ท่ออลูมิเนียมสี่เหลี่ยม (12" x 2.5" x 1.5") - 1 ชิ้น

3) ตัวต้านทาน 3300 โอห์ม 2W - 27 ชิ้น

4) สวิตช์สลับ - 15 ชิ้น

5) สกรู M3 x 8 มม. แหวนและน็อต - 12 ชุด

6) สายไฟ

ขั้นตอนที่ 2: แผนภาพวงจร

วงจรประกอบด้วยตัวต้านทานฟิล์มคาร์บอน 27 ตัวที่มีพิกัดกำลัง 2W ตัวต้านทาน R1 ตัวแรกเชื่อมต่อโดยตรงผ่านเทอร์มินัล T1 และ T2 ดังแสดงในรูปที่ 2 วงจรต้องการสวิตช์สลับ 15 ตัว สวิตช์สิบสามตัว SW1 ถึง SW13 ใช้เพื่อสลับตัวต้านทานสองตัวแต่ละตัวในวงจร ใช้สวิตช์สลับสองสวิตช์ J1 และ J2 ร่วมกับ SW1 และ SW2 SW1 เชื่อมต่อ R2 และ R3 ที่นี่ R2 เชื่อมต่อโดยตรงกับกราวด์ R3 เชื่อมต่อกับกราวด์ผ่าน J1 (เมื่อ J1 อยู่ในตำแหน่ง ON) ในทำนองเดียวกัน SW2 เชื่อมต่อ R4 และ R5 นอกจากนี้ R5 ยังเชื่อมต่อโดยตรงกับพื้นดิน R4 เชื่อมต่อกับกราวด์เมื่อ J2 อยู่ในตำแหน่งเปิด เมื่อ J1 และ J2 ถูกย้ายไปที่ตำแหน่ง OFF ตัวต้านทาน R3 และ R4 จะมาเป็นอนุกรม การเชื่อมต่อระหว่างกันสำหรับ SW1, SW2, J1 และ J2 แสดงในรูปที่ 3

ต่อไปนี้เป็นข้อกำหนดการออกแบบ:

1) Max Resistance Req = 3300 โอห์ม (ปิดสวิตช์ SW1 ถึง SW13 ทั้งหมด)

2) พิกัดกำลังที่ความต้านทานสูงสุด = 2 W

3) ค่าความต้านทานขั้นต่ำ = 3300/27 = 122.2 โอห์ม (เปิด SW1 ถึง SW13, จัมเปอร์ J1 และ J2 เปิดอยู่)

4) ระดับพลังงานที่ความต้านทานขั้นต่ำ = 54 W

5) จำนวนขั้น = จำนวนสวิตช์ * 3 = 13 * 3 = 39

ตารางแสดงค่าความต้านทานเทียบเท่า Req สำหรับการตั้งค่าสวิตช์และจัมเปอร์ต่างๆ

หมายเหตุสำหรับตาราง:

^ R3 และ R4 อยู่ในอนุกรม

* J1 OFF และ J2 ON ให้ผลลัพธ์เหมือนกัน

** R4 ไม่อยู่ในวงจร

ขั้นตอนที่ 3: การผลิต

ในท่ออลูมิเนียม ทำช่องตรงกลางด้านกว้าง สล็อตควรมีความกว้างประมาณ 1.5 นิ้ว โดยเว้นระยะขอบด้านบนและด้านล่าง 0.5 นิ้ว ตามที่แสดงในรูปที่ 4 เจาะรูยึด 12 รูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 มม.

ใช้ PCB วัตถุประสงค์ทั่วไปและเจาะ 15 รูขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 มม. รูเหล่านี้อยู่ใต้ขอบด้านบน โดยเมื่อติดตั้งสวิตช์สลับ จะไม่สัมผัสกับท่ออลูมิเนียม เจาะรูยึด 12 รูบน PCB เพื่อให้ตรงกับรูบนท่ออลูมิเนียม แก้ไขสวิตช์สลับทั้งหมดในรูขนาด 5 มม.

ขั้นตอนที่ 4: การเชื่อมต่อโครงข่าย

ใช้ลวดทองแดงเปลือยยาวแล้วบัดกรีที่ขั้วด้านบนของสวิตช์สลับ SW1 ถึง SW13 ทั้งหมด อย่าเชื่อมต่อสายนี้กับ J1 และ J2 ในทำนองเดียวกันนำลวดทองแดงเปลือยอีกเส้นหนึ่งมาบัดกรีกับ PCB ที่ระยะห่างด้านล่างสวิตช์สลับ นำตัวต้านทานสองตัวมาต่อกันที่ปลายด้านใดด้านหนึ่ง จากนั้นประสานสิ่งนี้กับขั้วกลางของสวิตช์สลับ SW3 ในทำนองเดียวกันประสานตัวต้านทาน 2 ตัวแต่ละตัวกับสวิตช์สลับทั้งหมดได้ถึง SW13 ปลายอีกด้านของตัวต้านทานถูกบัดกรีเข้ากับลวดทองแดง (กราวด์) ดังแสดงในรูปที่ 5

การเชื่อมต่อกับ SW1, SW2, J1 และ J2 ตามแผนภาพวงจรของรูปที่ 3 แสดงในรูปที่ 6 บัดกรีสายไฟสองเส้นที่กึ่งกลางของอาร์เรย์แล้วนำออกมาสำหรับการเชื่อมต่อภายนอก T1 และ T2 ดังแสดงในรูปด้านบน

ขั้นตอนที่ 5: บูรณาการและการใช้งาน

เลื่อน PCB ที่ประกอบแล้วเข้าไปในท่ออลูมิเนียม ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีตัวต้านทานตัวใดสัมผัสกับท่อ แก้ไข PCB กับท่อโดยใช้สกรู 12 ตัว ธนาคารตัวต้านทานโหลดพร้อมใช้งานแล้ว

ปิดสวิตช์สลับทั้งหมดไว้ ตอนนี้เปิด SW1 นอกจาก SW1 แล้ว J1 ยังสามารถใช้ลดค่าความต้านทานได้อีกด้วย ถัดไป เปิด SW2 ตอนนี้ J1 และ J2 ทั้งคู่จะมีผล J1 และ J2 ในสภาวะ OFF ให้ค่าความต้านทานสูงสุดในการตั้งค่าช่วงนี้ การเปิด J1 จะทำให้ความต้านทานลดลง ตอนนี้เปิด J2 จะลดความต้านทานลงอีก หากต้องการไปที่ค่า Req ที่ต่ำกว่าถัดไป ต้องเปิด SW3 ในการตั้งค่านี้ อีกครั้ง เราสามารถผ่านสามขั้นตอนเช่น J1, J2 OFF, J1 ถัดไปเปิดและสุดท้าย J2 ก็เปิดด้วย

ข้อดี:

1) ใช้สวิตช์และตัวต้านทานจำนวนน้อยลงและให้จำนวนขั้นตอนมากขึ้น

2) ตัวต้านทานทั้งหมดมีค่าและระดับพลังงานเท่ากัน สิ่งนี้ช่วยลดต้นทุน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องใช้ตัวต้านทานกำลังสูง ตัวต้านทานกำลังสูงมีราคาค่อนข้างแพง

3) ตัวต้านทานทั้งหมดถูกโหลดอย่างสม่ำเสมอ ดังนั้นจึงใช้พิกัดกำลังของตัวต้านทานได้ดีขึ้น

4) เราสามารถเพิ่มสวิตช์และตัวต้านทานเพิ่มเติมเพื่อให้ได้ช่วงความต้านทานที่ต้องการ

5) วงจรนี้สามารถออกแบบสำหรับค่าความต้านทานช่วงใดก็ได้และอัตรากำลังไฟฟ้าใดๆ

การออกแบบนี้มีประโยชน์สำหรับห้องปฏิบัติการไฟฟ้า/อิเล็กทรอนิกส์ในสถาบันการสอน ในศูนย์ทดสอบ และในอุตสาหกรรมต่างๆ

Vijay Deshpande

บังกาลอร์ อินเดีย

อีเมล: [email protected]

รองชนะเลิศในการท้าทาย Tips & Tricks อิเล็กทรอนิกส์