Тестер для электронной нагрузки. Dl24p. Бюджетный корпус от корпорации Монстра.

Собственно, когда перебирались варианты корпуса к данному набору, одна мысль не давала мне покоя — а вдруг они были правы?..

В обзоре к изготовленному корпусу для батарей был комментарий — чего мучиться, взять пакет молока, всё в мешок, залить эпоксидкой, при разборе, если вдруг понадобится, постучать молотком…
Почему бы и нет… Имея большой опыт в работе с эпоксидкой, полиэфиркой и стекломатами, как в изготовлении объёмных конструкций, так и и подиумов, а также разборки и ремонта неразборных залитых как пластичными так и твердыми компаундами электронных блоков, преимущественно японского и немецкого производства, я попробовал…
Посмотрел… Я бы таких советчиков, если честно, вывозил в район Марианской впадины, заливал ноги в тазик с эпоксидкой или цементом, непременно с добавлением касторки, и сбрасывал бы за борт…
Но я попробовал, результат на фото, не судите строго… грешно конечно смеяться над больными людьми…

Сделал другой корпус.

корпус

Корпус не полочный. Будет хранится у шкапчике. Поэтому задача стояла минимизировать насколько возможно габариты и при этом максимально использовать как комплектующие набора так и сторонних производителей, не греть плату,….
В магазинах ничего, что подходило бы под нужные размеры не было.
Практически идеальным оказался корпус от smart ups 420, за исключением длины и ширины…
Длинный…



Делить и отнимать не проблема. Правда пришлось работать в полевых условиях…
При компоновке было два варианта, спереди или сзади отрезать. Дело в том, что края внешнего кожуха сложены вдвое, поэтому край корпуса жёсткий и не острый. Плюс крепёжные отверстия. Плюс защёлки и крепёж задней стенки. Плюс готовые вентиляциоонные отверстия… Плюс… В общем оптимально удалить спереди.


Металл 0,9мм, так что можно легко варить тройкой обычным инвертором.
Удалено окно под батарею, загиб на основании распрямлен, щель 1мм была заварена… Варил без подложки, так что не обессудьте, есть небольшие раковины. Впрочем не критично, место не нагруженное.

батарейный отсек

Если планируется снимать более 10А, контакты усилить проводом, 2х0,75, пайка изнутри. Иначе поплывёт пластик холдера.

плата

Стандартная компоновка платы меня не устраивала, от слова совсем.
Можно конечно было распаять на обратную сторону всё, что вровень выпирает, разъёмы питания и калибровки, мосфет, силовой разъём… Получить управление штатными кнопками и… все равно утопленный экран. А утопленные экраны мне не нравятся.
На обратную сторону перенести мосфет, вынести на шлейф экран.
Шаг шлейфа 1,0. Длина… Около 18см наверно. Разъём на плату куплен. Распаян. Неправильно. Ибо сначала паял шлейф и ошибся со стороной. В итоге получил не очень удобное подключение шлейфа к разъёму.
Силовой разъём развернуть на 180. Шлейф распаять на кнопки. Шлейф на 7 проводов, седьмой провод используется как предохранитель от вырывание, закреплён на плате типовой ножкой, от видеокарты, предположительно.
Краска зачищена. Затвор укорочен. Провод 16awg, силикон. Мосфет посажен на плату через термопасты.

радиатор

Радиатор… Отдали за боевые заслуги, безвозмездно. Медь. Позволяет создать направленный воздушный поток без танцев с бубном. Размер штатных отверстий радиатора меньше на 5мм чем на плате. Расточены. Изолирован от платы одним слоем стеклотекстолита и типовыми изолирующими втулками.
Собрано крепление бокс с учётом охлаждения не только радиатора, но и платы в районе шунтов и диода. Радиатор не симметричный, поэтому есть окно для охлаждения шунтов и диода.
На фото подгоночный вариант. Радиатор не висит на четырёх ушках.
Радиатор стоит на пластине, ушки его только центруют по месту. В нагруженные, работающие на излом места впаяны косынки.
Радиатор иозолирован от бокса.



Бокс крепится к основанию только в нижних угловых точках слева. Справа крепёж ом работает задняя стенка, сделано по принципу затвора собственно.

Получилась своего рода пирамида.
Основание-вентилятор — радиатор. Зазоров практически нет.
Плата не касается бокса. Она закреплена на 4 гайки ножек радиатора и винт крепления мосфета к радиатору.

блок питания

Блок питания, штатный… Есть… Уже хорошо. С очень не впечатляющими параметрами. Тем более в планах было использовать бп нагрузки для других целей.
В оффлайне за 199р, чуть больше 2 баксов с годом гарантии, были приобретены вот такие бп на 60 ватт. Да, нет входного ЕМИ фильтра… Не самый большой косяк производителя. Цена до сих пор является для меня загадкой. Такие же точно стоят в два как минимум раза дороже в оффлайне, что за аттракцион неслыханной щедрости я так и не понял.
www.dns-shop.ru/product/624a4730366c3332/blok-pitania-smartbuy-sbl-ip20-driver-60w/

В корпус встаёт без доп обработки, остаётся зазор 1см, крепёж передней крышки мешает.

Параметры на хх и под полной нагрузкой. Температура корпуса в самом горячем месте без доп обдув 54 градуса.

лицевая панель

Тут всё достаточно просто. Отсечь лишнее.
Вырезать отверстия под плату с мини микро… разъемами и экран, разместить гнезда, доп разъём.

Экран максимально близко к наружней стенке. Толщина пластика общая 3мм, оставшаяся стенка около 0,5 мм. Выбирал вручную, сделал для этого спец формы резец, так как не очень удобно делать такую выборку в яме, стенки мешают. Фрезами по пластику стараюсь не работать, точность не та, да и руками точнее.


Гнезда на стандартной ширине друг от друга, 19мм. Для вилок.



Плата с мини микро слегка урезана спереди, контактные площадки переориентированы. Хотя проще было просто отрезать лишнее и просверлить отверстия под провод, тем более что заклёпки пустотелые контактные были.
Плата в исходном виде не встанет в корпус.



Штатная плата с индикацией переделана под управление. Установлены тактовые кнопки с высотой 13мм. Указанные места для кнопок позволят обойтись штатной разводкой на плате.

Разьем первоначально здесь не планировался, нужного комплекта под рукой не оказалось, поставил такой. Из-за этого в металле передней стенки пришлось вырезать и отогнуть часть.
В этом месте корпус расположен под наклоном, такой разъём без выреза не встанет.


Экран вклеен на 3м скотч двусторонний, этого добра хватает, экраны телефонов хрупкие…



Экран хотелось бы конечно сверху, но мешал логотип. Получилась бы ступенька, экран частично пересекал его. Пришлось разместить ниже, авторские права производителя сохранить… при вклейке сдвинул вверх, видна белая полоса корпуса экрана… Надо будет закрасить в чёрный цвет…

кожух

Были вырезаны отверстия под типовую решётку вентилятора на 120.
Площадь выходных воздуховодов, минус площадь решёток в 1,3 раза превышает входную. Об этом позже…
Кроме того это дополнительная вентиляция корпуса и воздухозаборник.
Закреплены на винты с потайной головкой изнутри, иначе мешает задняя стенка, гайка с юбкой, М3. На фото разница крепления на М3 и м4.

задняя стенка

Особенно показывать нечего. Монтаж мгшв 0,75, пайка.
Штатный монтаж удалён, розетки использовать можно как разветвитель, кнопка питания отключает только бп нагрузки.
Со штатной платы выпаян крепёж, установлено два гнезда 5,5х2,1. Одно вход выход 12в, второе — выносной термодатчик. При подключении в разъём внешнего внутренний отключится.



Для подключения блоков питания усб установлена розетка рд1-1.
Легко тянет 6А. Такие ставят в аппаратуре. Технологические. За 30 лет ни разу не слышал, чтобы кто-то умудрился засунуть в неё палец.
www.chipdip.ru/product/rd1-1

Был кстати удивлён стоимостью, 120р за пятую приёмку… Даже не за первую.
В первой контакты сделаны в виде латунных точеных цилиндров, используют в военке, такие приходили с Каменск-Уральска, в комплектах аппаратуры.

монтаж внутренних органов

Провода блока питания заведены через защитное стекло. 0,75 кв мм, двойная изоляция. Увязка типовая, ниткой.
Остальной выполнен проводами с силиконовой изоляцией. Есть фото выше.



Длина проводов и компоновка позволяют работать с платой, для замены мосфета например, не отцепляя ни одного подключенного провода.
Питание платы через штатный разъём 5,5.



Это не ребра жёсткости.

Это инжекциооный насос. Решетка вентиляции расположена ниже отверстия выброса воздуха. При работе вентилятора в нижней части решетки создаётся разрежение и поступает дополнительный воздух.
Этот принцип я использую довольно редко, но радиатор воздухом не испортить…

вентилятор

И вот только на этом месте пришёл вентилятор. Спасибо почте за то что продержала почти неделю на сортировке в городе…
Больше 92х92 в корпус не встанет. Был заказан такой, с купоном вышел на 20 процентов дешевле. Продавец в переписке клялся что параметры соответствуют заявленным, там кстати у него есть фото. Рефурбишен я брать не рискнул. Отправил быстро, долетел за две недели с Китая. Упаковка картон
Вообще по даташиту очень неплохой, если оригинал. В отзывах фигурировало около 3000 оборотов. Померять нечем, собирать тохометр на холл лень, там ещё полюса надо посчитать…
Судя по звуку около 3000, неплохо дует, ползёт по столу стоя на ребре когда работает. Шум довольно умеренный.

a.aliexpress.com/_AlaSwq

немного теории на тему — как не впихнуть впихуемое или так ли уж необходим узелок на хвосте верблюда, протаскиваемого через игольное ушко

У uncle Sem'a есть обзор на корпус такой нагрузки.
Несмотря на критику по расположению вентилятора сверху, сделано это абсолютно верно.
Расчёт вентиляционных систем в полном объёме с учетом статических, динамических и прочих нюансов… Что может быть проще… Там кстати не очень громоздкие формулы…
На любой вентилятор существует график. Вот к примеру

Чем меньше давление создаёт вентилятор, тем больше его производительность.
То есть, если создать препятствие в виде стенки на выходе, на расстоянии меньше расчётного, производительность упадёт.
Это график на выдув.
График на забор воздуха аналогичный, за исключением полярности давления.


То есть, если расположить вентилятор снизу и не обеспечить расчетное расстояние в центре создастся зона с пониженным давлением, так как приток воздуха будет только с краёв.

Вот как это будет выглядеть.
Данный радиатор выходит в режим термостабильности, когда сумма входящих становится равна сумме исходящих килокалорий, примерно на пятой минуте.
Штатный датчик внутри показывает температуру воздуха над платой внутри корпуса. Замерена температура шунтов… Через дырочку.
Время работы 10 мин при токе 10А, 150 ватт нагрузка.
30мм


8мм

Комментарии излишни…

Расстояния как входного отверстия вентилятора до стенки, так и выходного можно посчитать. Вот один из примеров сети.



Осталось общие данные этого рисунка привести к частному случаю.
Здесь изображён входной диффузор.
Но так как в корпусе нагрузки вентилятор расположен без диффузор а, и, кроме того есть мертвая зона в центре вентилятора, то нужно высчитать эффективную площадь забора воздуха.



Диаметр заштрихованной зоны забора воздуха 76мм. Соответственно высота над уровнем моря не менее 19мм. Пачки сигарет перекрыли забор воздуха спереди и сзади, поэтому охлаждение не такое эффективное…

Если считать на вскидку, не учитывая мёртвой зоны в центре, то высота будет равна 1/4 внешнего диаметра или стороны квадрата, кому как удобнее.

А вот выходное расстояние желательно брать не менее 3D, иначе производительность упадёт.

По большому счету это не самый удачный вариант охлаждения.
Самый большой недостаток это 90 градусное изменение направление потока воздуха со всеми вытекающими.

Если бы ширина корпуса позволила, а это UPS с 12А батареей, то вентилятор, 120х120 можно было разместить на боковой стороне. Заодно эффективно охладить шунты и диод на плате. При этом в полочном варианте расстояние на забор было бы 4см, на выдув около 12…


На первый взгляд всё просто — меньше давление, больше производительность, меньше нагрузка на мотор…
Не совсем так. Все зависит от конкретного типа мотора и его оптимальной нагрузки.
Особенно надо быть аккуратным при выборе асинхронника.
Вот хороший график

Отлично отрисованы все зависимости.
Максимальный КПД данного двигателя 78 процентов достигает только при создании давления в 160 мм АШ два О, чуть меньше, если быть точным, при 1800 об.
То есть его необходимо подтормаживать… Нагрузкой или частотником…
Прошлым летом попросили посмотреть холодильную установку, перегрев мотора, срабатывание теомозащиты, 18кВа мощность, гоняет 15 тонн тосола под катком искусственного льда. Проекта естественно не было. Контора закупила новый с 10 летнего хранения центробежный насос, ещё где-то комплект защиты, монтаж поручила посонам.
Посоны смонтировали. Насос греется, отключается. Контора позвала на отладку других посонов, те выбросили блок термозащиты с мотора, температура корпуса стала 115, ладно хоть изоляция в нем Н класса стояла, особенно не пострадал. Посоны предложили поставить дополнительно вентилятор на охлаждение насоса… Тосол +5… и вентилятор…
А ведь достаточно было просто посмотреть даташит на насос и увидеть, что мощность нужна в два раза ниже, и что обороты там далеко не 2850, даже на слух… Частотник есть, но мертвый, ладно хоть плавный пуск обеспечивает, да и вообще брать комплектом надо было, чинить некогда, срок сдачи вчера, подпер исходящий поток краном. Им же надо быстро, обороты встали в норму, температура 70… Куда катится этот мир…

крылья? Главное ноги

Статичные ноги мне были не нужны. Только динамичные, раскладные.
Шарниры можно сделать из подручного материала, из чего угодно, было бы желание, сами ножки тоже.
Стойки латунные М3, пруток нержавейка А2 резьбовой М3, метр полтора бакса в оффлайне, немного крепежа…

<img

Обуть ножки в силиконовую трубку.

конец…

конец?

не конец

Производитель в комплекте к щупам предлагает ещё батарейный блок и плату с усб разъёмами.
При поочередном использовании проблем нет. Но при одновременном подключении к плате неизбежно внесение погрешностей.

Вот эквивалентная схема. Расписывать не вижу смысла…



На выбор три варианта.
1. Поднять вверх левую руку, поглубже вздохнуть, и резко опустив руку вниз выдохнуть в пространство — Да и йух с ним.
2. Согласовать сопротивление проводов подключения и щупов 4 проводного измерения.
3. Сделать автоматическую коммутацию подключения разъёмов усб и батарейного отсека.

1 и 3. 1 в части подключения между собой усб платы и батарейного. 3 в части чистого измерения 4 проводными щупами, путем отключения батарейного и усб платы от цепей — U & +U.

Для этого в лицевой панели было установлено реле на пару тройников, какое было, можно взять пару замыкающих.
Индикация подключения батарейного сделана светодиодом в оставшемся свободном отверстии лицевой панели.



Батарейный отсек спрятать в корпус…
Вырезать самым тонким кругом от дремеля дырку прямоугольного сечения, предварительно усилить её и установить шарниры.



Отсек закрепить на стойках.


Крышка имеет упор в корпус. Держится на мебельной магнитной защелке для стеклянных дверей.

Датчик открытия — геркон, тройник, использован контакт NС. В закрытом положении реле подключения без тока.
Приклеен на крышку обломок магнита N35, ребёнок поиграл…





Геркон на плате, плата на скотче. Проклеена по периметру цианоакрилом.



Жёсткость корпуса в прошлой жизни, как и его геометрию, когда он был ещё апсник ом, обеспечивала металлическая стяжка пластина.
Вместо неё была собрана сделана по месту другая, по совместительству пепельница, хламовница, коробушка для хранения проводов, заначки, (нужное подчеркнуть).

… ещё не всё…

При тесте на большом токе первой же батареи стало ясно — Так жить нельзя.
Нельзя подтыкивать внешний термодатчик, пока внутренний простаивает.

Были куплены 4 NTC 10kOm.

www.chipdip.ru/product/b57861-s103-f40

И микрики… с поводом… Без повода тоже нельзя. Повод должен быть всегда, хотя бы день взятия Бастилии.

procontact74.ru/27-kommutaciya/271-mikropereklyuchateli/mikropereklyuchatel-dm1-01p-30-125v-1a
Батарейный отцеплен, размечен, прорезан насквозь.


Поводки на микриках оказались из нержавейки… Поэтому…
Сделана площадка контактная под NTC. Монтаж навесной Мгтф.


NTC откорректировать в меню, погрешность оказалась ± 0,2 градуса при подключении разных датчиков, терпимо.
Ну вот, другое дело. Стало видно, насколько греется жёлтая литокала при заданном токе в определённый момент времени…

NTC мосфета

В обзоре Кирича на данную нагрузку прозвучало о не очень удачном расположении NTC мосфета. Трудно не согласиться… Передача тепла через корпус…
Для чистоты эксперимента, а ещё потому, что купленные NTC были в диаметре 2,5 а отверстия 2мм был использован штатный.
NTC был выпаян, оказался вдобавок приклеен корпусом к плате для улучшения теплопередачи. Правильнее — теплоприема. Наверно.



Формат 0603, не самый мелкий, длина 0603 1,55мм, поверх напаян Мгтф 0,03, толщина провода паспортная 0,56мм, при измерении оказался 0,48… но 7 жил внутри есть. Собственно по фото видно, что три толщины провода примерно 0603…



В качестве датчикопровода взята тксп, 2мм, вклеена цианоакрилом в плату, NTC пару раз облит 71-ым пластиком, для электроизоляции, в капле термопасты упирается в медную пластину мосфета. Есть прямой контакт.
Справа на фото трубочка…



Провода припаяна.


Калибровку я не менял. Сверка производилась с термопарой. Термопара показывала до переделки — 1 градус от штатного датчика температуры нагрузки.
Включаю тестовый прогон…



Что-то здесь не так… Изменений нет. Есть конечно. Если раньше при обновлении параметра экрана температура менялась с шагом 0,2 градуса, то теперь стала с шагом 0,4… А конечный результат не изменился.
Передача тепла через корпус должна быть намного хуже… Должна… Тепло может пройти только по тепловому мосту… А тепловым мостом у меня был винт М3, притягивающий плату и мосфет к радиатору…
Так что заключение Кирича верно лишь в случае отсутствия стягивающего винта, играющего роль теплового моста. И место для NTC производитель выбрал довольно удачно.

стороннее оборудование

Установленный разъём на лицевой позволяет подключать щупы и держатель от Yr1035, ограничение по току 3А. В держатель будет смонтирован NTC, доработаны силовые контакты, имеющие площадь 6 кв мм до 15-20 кв мм хотя бы, провода заменены, выведены доп бананы… Когда нибудь…

… и это ещё не всё…

А теперь о том, как было использовано оставшееся отверстие в задней стенке…
Эта идея возникла у меня ещё на стадии проектирования. Первоначально показалась несколько трудновыполнимой… Но впоследствии решение оказалось очень простым. В каждой вещи должна быть своя изюминка… Изюминкой может все, что угодно, вешалка в баню из ветки клёна или каменный мангал с 3м каменной трубой, вызывающий вопрос — а как это всё держится… Формат в общем не ограничен… Ну так вот…
Чёрт… Утро…


Утро… Но… Тут наступило утро и Шахерезада прекратила дозволеные речи…

Технарь как самурай… В дороге стоек будь.
У технаря нет цели, только путь…

ПыСы
отдельное спасибо

Ведущему Механику шурупо-ремонтных гаражей Евгению Вадимычу за предоставленый радиатор.

uncle Sem'у за данные по кабелю экрана.

Киричу за философские беседы о смысле жизни 4 проводных окончаний.

ПыПыСы
Действительно около 3000