logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
REKLAMA
REKLAMA
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

DUMMYLOAD V2 – autorskie sztuczne obciążenie do testowania zasilaczy lampowych

Pltin74 12 Mar 2026 22:29 1845 14

TL;DR

  • DUMMYLOAD V2 to autorskie sztuczne obciążenie do testowania zasilaczy wysokiego napięcia, szczególnie zasilaczy do układów lampowych.
  • Układ wykorzystuje źródło prądowe na 16N70C, sterowane PWM z Arduino Nano, prostowane i wzmacniane przez LM358, a prąd mierzy INA219.
  • Wbudowany rezystor pomiarowy INA219 ma 0,1 Ω, a rezystor mocy w torze obciążenia ma 10 Ω.
  • LCD, enkoder i dwa przyciski pozwalają ustawić prąd, uruchomić obciążenie oraz włączyć pomiar napięcia; trzy przekaźniki realizują opóźnione załączenie i rozładowanie.
  • Pierwsza wersja urządzenia działała w praktyce bez problemu, a nowa wersja PCB i pliki projektu zostały udostępnione jako open-source, choć nie przeszły jeszcze fizycznej weryfikacji.
Podsumowanie wygenerowane przez AI na podstawie treści dyskusji.
REKLAMA
📢 Słuchaj (AI):
  • Witam wszystkich forumowiczów! na wstępie chciałbym przeprosić administratora @gulson, ponieważ pare miesięcy temu zarzekałem się, że post za niedługo trafi na forum, jednakże z powodu natłoku obowiązków zawodowych czas publikacji się opóźnił.

    Chciałbym zaprezentować mój autorski projekt sztucznego obciążenia do testowania zasilaczy wysokiego napięcia (w moim przypadku – zasilaczy do układów lampowych). Urządzenie nosi nazwę DUMMYLOAD V2 i jest to mój pierwszy projekt elektroniczny "nie na lampach".

    Układ opiera się na źródle prądowym zbudowanym na tranzystorze 16N70C, którego bramka sterowana jest napięciem PWM z Arduino Nano. Sygnał PWM jest wcześniej prostowany i odpowiednio wzmacniany za pomocą wzmacniacza operacyjnego LM358.

    Pomiar prądu realizowany jest przy użyciu układu INA219. Wbudowany w niego rezystor pomiarowy (0,1 Ω) znajduje się pomiędzy rezystorem mocy 10 Ω a masą układu. Prąd przepływający przez rezystor pomiarowy powoduje spadek napięcia proporcjonalny do jego wartości. Spadek ten jest mierzony przez INA219 i przesyłany do Arduino, które na tej podstawie reguluje sygnał PWM tak, aby utrzymać prąd na poziomie ustawionym wcześniej za pomocą enkodera.

    Urządzenie wyposażone jest w wyświetlacz LCD, enkoder oraz dwa przyciski.
    Pierwszy z nich uruchamia procedurę obciążania, czyli wymusza przepływ prądu przez układ. Drugi odpowiada za włączenie lub wyłączenie pomiaru napięcia. Pomiar napięcia nie jest szczególnie dokładny, ale pozwala obserwować, jak napięcie zasilacza spada pod obciążeniem.

    Na płytce znajdują się trzy przekaźniki. Dwa z nich odpowiadają za opóźnione załączanie napięcia sieciowego do testowanego zasilacza oraz za rozładowanie wysokiego napięcia na kondensatorach zasilacza po zakończeniu testu. W momencie wyłączenia trybu poboru prądu zasilacz zostaje zwarty do masy przez rezystor 47 kΩ, co umożliwia rozładowanie. Trzeci przekaźnik załącza dzielnik napięcia do linii wysokiego napięcia w momencie włączenia funkcji pomiaru napięcia (środkowy punkt dzielnika podłączony jest do wejścia Arduino).

    Kod sterujący został napisany przy pomocy jednego z narzędzi AI do programowania. Programowanie nie jest moją mocną stroną, jednak cały system został wielokrotnie przetestowany w praktyce. Dodatkowo kod został przejrzany i poprawiony w krytycznych miejscach przez mojego znajomego, który posiada dużo większe doświadczenie w programowaniu (zajmuje się tym zawodowo)


    Całość została zamknięta w obudowie, którą sam zaprojektowałem i wydrukowałem na drukarce 3D.

    Kompletny projekt, wraz ze schematami, kodem oraz plikami PCB, dostępny jest na moim profilu w serwisie
    GitHub.

    Ze względu na brak czasu nie miałem możliwości fizycznie sprawdzić płytki PCB w wersji udostępnionej w repozytorium. Wszystkie zastosowane elementy oraz rozwiązania zostały jednak przetestowane na pierwszej wersji urządzenia (z dość sporą ilością „drutowania”) i działały bez problemu. Projekt jest open-source – mam nadzieję, że znajdzie się ktoś chętny do sprawdzenia projektu PCB i ewentualnego wychwycenia i poprawienia błędów.

    Na koniec mała uwaga – komentarze w stylu „druk 3D jest brzydki” albo „AI to zło” raczej nie spotkają się z moją reakcją. Nie zamierzam wdawać się w takie dyskusje.

    Natomiast konstruktywna krytyka i uwagi techniczne są jak najbardziej mile widziane 🙂

    Mam nadzieję, że projekt się Wam spodoba.

    link do projektu: https://github.com/STWuRCA-diy/DUMMYLOAD_V2

    Schemat elektryczny DUMMYLOAD V2 w KiCad, z przekaźnikami, LM358 i INA219
    Wnętrze urządzenia z PCB, Arduino Nano, przekaźnikami i rezystorami mocy na aluminiowym radiatorze Czarna obudowa urządzenia DUMMYLOAD V2 z LCD, przełącznikiem, przyciskiem i pokrętłem na stole warsztatowym Obudowa urządzenia z wentylatorem, przełącznikiem i gniazdami bananowymi na stole warsztatowym Czarna obudowa urządzenia z wentylatorem, gniazdami bananowymi i napisem „Made in STWuRCA” Czarna obudowa urządzenia DUMMYLOAD V2 z niebieskim LCD, włącznikiem i pokrętłem na stole warsztatowym Czarna obudowa urządzenia z wyświetlaczem LCD, przełącznikiem i pokrętłem na stole warsztatowym Czarna obudowa urządzenia z wyświetlaczem LCD i pokrętłem na warsztatowym stole, obok przewody i płytka Czarna obudowa DUMMYLOAD V2 z wyświetlaczem LCD, przełącznikiem, przyciskiem i pokrętłem

    Fajne? Ranking DIY
    O autorze
    Pltin74
    Poziom 8  
    Offline 
  • REKLAMA
  • #2 21861317
    Andrzej_Tomaszewski
    Poziom 13  
    Posty: 270
    Pomógł: 2
    Ocena: 338
    Witaj.

    Jak układ działa zgodnie z założeniami to już sukces. Domyślam się że po włączeniu zasilania prąd obciążenia z automatu jest na 0mA. Jaki enkoder został użyty? W celu uproszczenia układu zrezygnowałbym z oddzielnego źródła napięcia referencyjnego i wykorzystał wewnętrzne źródło uC. Można by dodać info na LCD że po zakończonym teście i wyłączeniu zasilacza jego napięcie wyjściowe spadło do ~0V i można bezpiecznie odłączyć. Ale to taka kosmetyka tylko :)

    Pozdrawiam Autora.
  • REKLAMA
  • #3 21861326
    acctr
    Poziom 39  
    Posty: 4554
    Pomógł: 389
    Ocena: 2021
    Pltin74 napisał:
    Układ opiera się na źródle prądowym zbudowanym na tranzystorze 16N70C, którego bramka sterowana jest napięciem PWM z Arduino Nano. Sygnał PWM jest wcześniej prostowany i odpowiednio wzmacniany za pomocą wzmacniacza operacyjnego LM358.

    Opis zupełnie bez sensu, źródło prądowe jest układem liniowym, PWM nie trzeba prostować, ale to nic, bo ze schematu wynika zupełnie co innego.
    Niewiele można się z niego dowiedzieć, bo poziom poszatkowania jest wysoki, ale na pewno to, że źle sterujesz MOSFETem. Wysoka rezystancja na bramce powoduje, że ten regulator działa jako generator.

    Plus natomiast za prawidłowe wyeksponowanie wyświetlacza z ramką oraz ciekawy profil panelu, którego nie pokazałeś w rzucie bocznym, ale można zgadywać jak to wygląda.
    Pomogłem? Kup mi kawę.
  • #4 21861466
    bananu7
    Poziom 7  
    Posty: 12
    Pomógł: 1
    Ocena: 5
    Pltin74 napisał:
    Natomiast konstruktywna krytyka i uwagi techniczne są jak najbardziej mile widziane 🙂


    Zdecydowanie zasłoniłbym czymś ten wiatraczek, choćby kratką również wydrukowaną w 3D. Może można wykorzystać te dwa otwory po przekątnej, wstawić tulejki gwintowane i przykręcić do nich?
  • #5 21861571
    pikarel
    Poziom 39  
    Posty: 5015
    Pomógł: 409
    Ocena: 1838
    Pltin74 napisał:
    zasilacz zostaje zwarty do masy przez rezystor 47 kΩ

    Jeśli już, to: zostaje dołączony do masy przez rezystor 47 kΩ.
    Zwarcie - to galwaniczne połączenie dwóch punktów, bez dodatkowych elementów.

    Ciekawi mnie, jak urządzenie zachowa się przy pracy ciągłej, bo chyba po to zostało wykonane (do kontroli produkcji).

    Dodam, że do jednorazowego lub nieczęstego pomiaru prądu z zasilacza o wysokim napięciu wystarcza jeden rezystor obciążenia zastępczego i szeregowo włączony amperomierz.
    Można też połączyć szeregowo dwa rezystory; rezystor obciążenia i rezystor pomiarowy połączone szeregowo i multimetr na zakresie pomiaru 200mV, mierzący spadek napięcia na rezystorze pomiarowym. Stosując 1Ω - na wyświetlaczu wynik jest już wyskalowany, w mA.
  • #7 21861725
    acctr
    Poziom 39  
    Posty: 4554
    Pomógł: 389
    Ocena: 2021
    jakal napisał:
    Źródło prądowe z tranzystorem MOSFET jest układem niestabilnym. Radzę wymianę tranzystora MOSFET na zwykły bipolarny. Więcej o problemie można poczytać w artykule opublikowanym w EP.
    https://ep.com.pl/kursy/notatnik-konstruktora/16372-zrodlo-pradowe-prawie-idealne

    Artykuł to jakaś amatorszczyzna oparta na stereotypach, żadnych podstaw technicznych, nawet żadnych symulacji z charakterystykami Bodego.
    Stosowanie Darlingtona o dużym napięciu nasycenia i niższym pasmie to jakaś pomyłka.

    Tak samo jak z BJT można zbudować regulator na MOSFET, trzeba tylko zastosować odpowiedni wzmacniacz sterujący bramką.
    Pomogłem? Kup mi kawę.
  • REKLAMA
  • #8 21861754
    Andrzej_Tomaszewski
    Poziom 13  
    Posty: 270
    Pomógł: 2
    Ocena: 338
    acctr napisał:
    Stosowanie Darlingtona o dużym napięciu nasycenia i niższym pasmie to jakaś pomyłka.

    Zależy gdzie się go zastosuje. W jednej aplikacji się sprawdzi a w innej nie. W tym projekcie byłby ok.
  • REKLAMA
  • #9 21861890
    DJ_KLIMA
    Poziom 25  
    Posty: 661
    Pomógł: 67
    Ocena: 220
    Drukarka 3d tak drukuje ? Czy to jakaś fikuśna okleina ?
  • #10 21861895
    tplewa
    Poziom 39  
    Posty: 6727
    Pomógł: 222
    Ocena: 991
    DJ_KLIMA napisał:
    Drukarka 3d tak drukuje ? Czy to jakaś fikuśna okleina ?


    Taki efekt daje podłoże na którym drukujesz. Obecnie są właśnie popularne o takiej strukturze. Jak wydrukujesz na szkle to będzie gładkie i błyszczące...

    acctr napisał:

    Plus natomiast za prawidłowe wyeksponowanie wyświetlacza z ramką oraz ciekawy profil panelu, którego nie pokazałeś w rzucie bocznym, ale można zgadywać jak to wygląda.


    Ja znowu jak widzę tak zamontowany wyświetlacz to mi ciarki po plecach przechodzą. No ale kwestia gustu, a te widać są różne ;) Przykład mojej też drukowanej obudowy ;)

    Elektroniczne obciążenie 60V/10A z podświetlanym wyświetlaczem i zaciskami bananowymi

    Natomiast zgodzę się co do uwag odnośnie jak sterowany jest mosfet i że jest to łagodnie mówiąc kiepsko zrobione ;)
  • #11 21861910
    acctr
    Poziom 39  
    Posty: 4554
    Pomógł: 389
    Ocena: 2021
    Andrzej_Tomaszewski napisał:
    Zależy gdzie się go zastosuje. W jednej aplikacji się sprawdzi a w innej nie. W tym projekcie byłby ok.

    Testowanie źródeł o niższym napięciu może być problematyczne, np ogniwa 1,5 V albo 1,2 V.
    tplewa napisał:
    Przykład mojej też drukowanej obudowy

    Bardzo ładnie się prezentuje, publikowałeś gdzieś tą konstrukcję?
    Pomogłem? Kup mi kawę.
  • #12 21861929
    tplewa
    Poziom 39  
    Posty: 6727
    Pomógł: 222
    Ocena: 991
    acctr napisał:

    Bardzo ładnie się prezentuje, publikowałeś gdzieś tą konstrukcję?


    W sumie to dość stary projekt - chyba nawet tutaj o nim pisałem trochę lat temu. Do tego dostępny projekt na Thingiverse https://www.thingiverse.com/thing:4328521

    i jakaś tam prezentacja na YT:





    To w zasadzie chińszczyzna w obudowie z lekkimi poprawkami pewnych niedociągnięć tej konstrukcji. Reasumując nic specjalnego ale do prostych prac wystarcza...
  • #13 21864638
    Mastertech
    Poziom 30  
    Posty: 1860
    Pomógł: 108
    Ocena: 385
    No nie wiem jak to w praktyce się okaże. Mam wątpliwości bo mało że prąd mierzy Arduino to robi to po I2C za pomocą modułu z INA219. Jaki to ma czas reakcji na obciążenie dynamiczne.
    Palcem wytknę te zaciski na pokrywie, jakby było mało to jeszcze gniazdo bezpiecznika.
    Za tranzystor w obudowie TO-220 też nie pochwalę, ja dałbym TO-247.

    Do takich konstrukcji nie stosuje się plastikowych pudełek drukowanych na drukarce, doskonale się nadają aluminiowe obudowy wzięte z odzysku z Automoto typu przetwornica 12/230 czy wzmacniacz audio.
  • #14 21864804
    acctr
    Poziom 39  
    Posty: 4554
    Pomógł: 389
    Ocena: 2021
    Mastertech napisał:
    Mam wątpliwości bo mało że prąd mierzy Arduino to robi to po I2C za pomocą modułu z INA219. Jaki to ma czas reakcji na obciążenie dynamiczne.

    Regulator jest na U2A - tam jest sprzężenie zwrotne, w obwodzie INA nie ma sprzężenia zwrotnego.
    Pomogłem? Kup mi kawę.
  • #15 21866959
    jarek_lnx
    Poziom 43  
    Posty: 22676
    Pomógł: 4187
    Ocena: 6091
    Trzeba uważać żeby nie przełączać przekaźnika K1 z rezystora, na źródło prądowe pod napięciem. Po odłączeniu wzmacniacz się nasyci i w chwili przełączenia przekaźnika, tranzystor się spali zanim wzmacniacz zdąży zmniejszyć napięcie. Potwierdzone w praktyce.

    Jaką masz częstotliwość PWM? filtr o stałej czasowej 2,2ms wymaga wysokiej częstotliwości żeby to co z niego wychodzi można było uznać za DC

    Cytat:
    Źródło prądowe z tranzystorem MOSFET jest układem niestabilnym. Radzę wymianę tranzystora MOSFET na zwykły bipolarny. Więcej o problemie można poczytać w artykule opublikowanym w EP.
    Poziom zaawansowania tego artykułu jest niski. Auto pisze że już nigdy nie użyje MOSFETa, a ja używam czego chcę tylko dobieram kompensację pętli. MOSFETy są dobre tam gdzie zależy nam na dokładności albo szybkości.
    Poprawny układ z kompensacją wygląda tak
    Schemat: wzmacniacz operacyjny steruje bramką MOSFET Q1 z pętlą R2 10k i C1 0,1 µF

    Wszyscy słyszeli że MOSFET ma pojemność wejściową, a czy tranzystor bipolarny nie ma? oczywiście że ma tylko 99% elektrodowiczów nie potrafi jej policzyć, więc problem "nie istnieje".
    Znalezienie MOSFETa który przewyższa pojemnością wejściową popularne tranzystory bipolarne jak 2N3055 będzie naprawdę trudne. Nieprzemyślany układ z tranzystorem bipolarnym, a zwłaszcza Darlingtonem będzie się wzbudzał

    VDMOSFET do pracy liniowej z wysokim napięciem jest słabym pomysłem z innego powodu - ograniczone SOA. IRF840 wg katalogu, nie nadaje się do tego celu, a 16N70C - nawet google nie wie co to jest. Od kiedy nauczyłem się używać lamp zrobił bym ten układ na lampie dziwię się dlaczego autor nie użył lamp.

    Układy lampowe nie muszą wygalać jak radio pradziadka. Łącząc lampy, tanzystory i układy scalone można łączyć zalety każdej techniki. Do źródła prądowego na tranzystorze można było dodać pentodę w kaskodzie, albo sterować ją wprost z WO.

    Tak na koniec naszła mnie myśl - do czego używa się sztucznego obciążenia w przypadku zasilaczy do układów lampowych? Co tu testować i mierzyć?
📢 Słuchaj (AI):

Podsumowanie tematu

✨ Przedstawiono autorski projekt sztucznego obciążenia DUMMYLOAD V2 do testowania zasilaczy wysokiego napięcia, zwłaszcza lampowych. Układ opiera się na źródle prądowym z tranzystorem MOSFET 16N70C sterowanym sygnałem PWM z Arduino Nano, który jest prostowany i wzmacniany operacyjnie przez LM358. Pomiar prądu realizowany jest modułem INA219 z rezystorem pomiarowym 0,1 Ω umieszczonym szeregowo z rezystorem mocy 10 Ω. Dyskusja zwraca uwagę na problemy ze stabilnością źródła prądowego opartego na MOSFET, sugerując wymianę na tranzystor bipolarny lub zastosowanie odpowiedniego wzmacniacza sterującego bramką MOSFET. Krytykowano prostowanie sygnału PWM, wysoką rezystancję bramki MOSFET oraz konstrukcję regulatora. Poruszono kwestie mechaniczne, takie jak ochrona wentylatora kratką 3D oraz wybór obudowy – zalecane aluminiowe zamiast drukowanych plastikowych. Wskazano na ograniczenia pomiaru prądu przez moduł INA219 i interfejs I2C w dynamicznych warunkach. W dyskusji pojawiły się także uwagi dotyczące ergonomii montażu wyświetlacza LCD oraz propozycje uproszczenia układu przez wykorzystanie wewnętrznego źródła napięcia referencyjnego mikrokontrolera. Projekt jest oceniany jako użyteczny do prostych zastosowań, choć nie pozbawiony wad konstrukcyjnych i wymaga dalszych usprawnień.
Podsumowanie wygenerowane przez AI na podstawie treści dyskusji.
REKLAMA