В современных небольших электроприборах, таких как стиральные машины, сушилки и плиты, используются импульсные преобразователи, заменяющие громоздкие и тяжелые линейные источники питания. Для тестирования этих источников питания с током от 50 мА до 1 А разработчики обычно используют резисторы или имеющиеся под рукой стандартные электронные нагрузки. Чтобы проверить схему при различных нагрузках, инженеру потребуется набор резисторов большой мощности. Большинство готовых электронных нагрузок рассчитаны в среднем на 300 Вт. При измерении токов от 50 до 300 мА точность показаний будет сомнительной, так как обычно нагрузки имеют разрешение 0.1 А. В качестве альтернативы можно использовать простую сдвоенную конструкцию электронной нагрузки, показанную на Рисунке 1, которую можно собрать из недорогих общедоступных деталей.
 | |
| Рисунок 1. | Эта сдвоенная нагрузка постоянного тока позволяет проверять характеристики двухканальных источников питания с выходными токами от 0 до 1.25 А на канал. |
Ток нагрузки проходит через MOSFET и однопроцентный токоизмерительный резистор R6 сопротивлением 1 Ом. Инвертирующий вход (вывод 2) микросхемы IC1A сравнивает падение напряжения на резисторе с опорным напряжением на неинвертирующем входе. Используемый в качестве компаратора операционный усилитель LM358, сравнивая два входных напряжения, устанавливает соответствующий выходной ток. Опорное напряжение на вывод 3 подается от делителей напряжения на потенциометрах R2 или R3, подключенных к источнику опорного напряжения TS431 с напряжением 1.25 В и точностью 1%. Поскольку максимальное напряжение может составлять 1.25 В, а сопротивление токоизмерительного резистора равно 1 Ом, максимальный ток канала равен 1.25 А.
R2 и R3 – это 15-оборотные потенциометры сопротивлением 1 кОм, позволяющие точно настроить требуемую нагрузку. Одним можно устанавливать минимальный ток, а другим – максимальный. Переключатель S1 предназначен для выбора между минимальной нагрузкой, отсутствием нагрузки (в среднем положении) и максимальной нагрузкой. Кроме того, подключив к R6 стандартный цифровой мультиметр, можно напрямую считывать значение тока и регулировать его уровень.
Изменения входного напряжения не влияют на показания цифрового мультиметра, поскольку он измеряет напряжение, пропорциональное постоянному току через токоизмерительный резистор R6. Второй канал является дубликатом первого. Каждый канал может управлять током от 0 до 1.25 А при напряжении от 3 до 50 В. Верхний предел ограничен допустимыми напряжениями входного конденсатора и MOSFET. Включив два входа параллельно, можно получить выходной ток 2.5 А. Для источника питания с двумя выходами можно с помощью мультиметра точно установить минимальный и максимальный токи, а затем быстро выполнить стандартные испытания в режимах холостого хода, минимальной нагрузки и максимальной нагрузки. Устройство питается от 9-вольтовой батареи.