Электронная нагрузка постоянного тока с мощностью 150 Вт

Здравствуйте. В этой статье пойдёт речь о таком инструменте радиолюбителя, как электронные нагрузки, которые позволяют с достаточной точностью определить истинное значение ёмкости аккумулятора, тестировать источники питания постоянного тока. А также данное устройство подойдёт моделистам, которые используют в своем арсенале LiPo аккумуляторы большой ёмкости, и часто сталкиваться с проблемой их разрядки, если по каким-то причинам полетушки-покатушки-поплавушки сорвались, и нужно разряжать целую сумку аккумуляторов, что потребует уйму времени на зарядном устройстве, которое рассеивает максимум 30–50 Вт.

Упаковка и комплектация

Поставляется электронная нагрузка в непримечательной картонной упаковке, из опознавательных знаков – наклейка с кодом товара.




Внутри коробке находится дополнительная блистерная упаковка, в которую и уложен весь комплект электронной нагрузки.




Комплект включает в себя: кабель под клемник с зажимами типа «крокодил»; кабель с разъёмом USB для подключения повербанков и маломощных источников питания с USB выходом; источник питания 9В/1А, без переходника на евророзетку; инструкция на китайском языке. Ссылка на отсканированную инструкцию.

Внешний вид и параметры

Данная электронная нагрузка прежде всего предназначена для тестирования и проверки по постоянному току: практически всех видов аккумуляторных батарей; повербанков; источников питания постоянного тока. На сайте магазина Banggood доступны две версии устройства, отличающиеся лишь системой охлаждения и рассчитанные на разную максимальную нагрузку 150 или 180 Вт. Версия, рассматриваемая в этой статье рассчитана на 150 Вт рассеиваемой мощности, хотя наклейка на упаковке говорит об обратном, скорее всего, напутали на складе.







Устройство представляет собой открытую плату размерами 156 мм * 96 мм, с размещённой на ней системой охлаждения, органами управления и индикации. Для защиты от случайного замыкания, на плату установлены пластиковые ножки. Как уже отмечалось выше, максимальная рассеиваемая мощность зависит от используемой системы охлаждения. В данной конструкции применены кулеры с креплением под сокет – 775. На плате предусмотрены два трехпиновых разъёма для подключения вентиляторов системы охлаждения, регулировка оборотов не предусмотрена. При желании увеличить рассеиваемую мощность можно установить большой кулер на основе тепловых трубках с двумя вентиляторами. Ниже представлены фотографии нагрузки, сделанные с разных ракурсов.







Подключения к нагрузке осуществляется через разъёмы USB Type-C, micro USB, mini USB которые объединены в одну силовую шину. На плате присутствует разъем 5,5х2,5 и клемник с прижимными планками, эти порты завязаны на другую силовую шину с более широкими дорожками на плате. Разъём USB Type A (Female) предназначен для подключения триггера (например, Quick Charge 3.0) или USB тестера для контроля напряжения на линиях D+ и D- так как данная нагрузка не отображает напряжения на линиях Data.



С правой стороны платы расположен выхода нагрузки, 5,5х2,5. К этому разъёму можно подключать внешнюю нагрузку при условии, когда регуляторы управления установлены в минимальное положение.



В верхней части платы расположены разъёмы для подключения питания электронных элементов нагрузки 5,5х2,5 и micro USB. На плате указанно что нагрузка питается от постоянных напряжений 6–12В. Естественно, для эффективной работы кулера предпочтительно использовать 12В, хотя плата запускается от 5В с подключением по USB, но в таком варианте кулер работать не будет. Комплектный блок питания имеет заявленные 9В/1А.



В качестве системы охлаждения, установлен обычный компьютерный кулер – сокет 775, если снять, то можно увидеть, что термопасты китайцы не пожалели.




Под кулером расположены два диода шоттки и мосфет (IRFP264) которые и осуществляют регулировку мощности и рассеивание выделяемого тепла через систему охлаждения.

Управление и настройки

Нагрузка управляется двумя потенциометрами, выполненными на датчиках холла, «грубо» (0 ~ 20А) и «точно» (0 ~ 2А). Регуляторы, изменяя сопротивление, соответственно изменяют ток, протекающий через нагрузку. Информация о токе, напряжении, времени и другие параметры, отображаются на большом монохромном ЖК дисплее с зелёной подсветкой. Справа от дисплея находится единственна кнопка управления, работающая по алгоритму короткое/длинное нажатие.




После подключения нагрузки к источнику питания коротким нажатием кнопки можно переключать экраны с отображением тока, напряжения, АЧ, ВтЧ, времени, Вт, сопротивлением, температурой мосфета. Всего экрана три, и они отличаться расположением блоков выводимой информации и некоторыми дополнительно отображаемыми параметрами. На всех информационных экранах доступна только функция управления током с помощью потенциометров, длинное нажатие на кнопку обнуляет показания счётчиков – АЧ, ВтЧ, времени. Подобный принцип отображения информации реализован практически во всех маломощных USB тестерах.





Если продолжить нажимать кнопку мы попадём в раздел настроек. Где доступно изменение времени подсветки, по умолчанию она горит всегда. Чтобы изменить время свечения нужно сделать двойной щелчок кнопкой, показания замигают и однократными нажатиями изменить показания, в пределах от 60 до 0 секунд. Когда цифры на дисплее перестанут мигать, уставка сохраниться автоматически. Если пропустили нужное значение, то нужно пробросить показания до нуля, подождать сохранения, опять двойным нажатием активировать и изменять показания уже от 0 до 60 сек.



Далее, можно установить отсечку по максимальному напряжению. По умолчанию 300В.



Следующий экран, отсечка по нижнему порогу напряжения подаваемого на нагрузку. Доступные значения 0~999В, при значении 0В – отсечка не активна. Данная опция необходима прежде всего для автоматического отключения нагрузки при замерах ёмкости li-ion и LiPo аккумуляторов исходя из того, что напряжение на отдельно взятой банке лучше не опускать ниже 2,7В для li-ion и 3,0В для LiPo. Для изменения этой уставки, необходимо после перехода на данный экран, двойным нажатием активировать режим изменения значений, после зажав кнопку мы увеличиваем значение по 0,1В, до 25В, после 1,0В и так до цифры 999.



В следующем экране можно установить отсечку по максимальному току.



Следующая опция – установка предельного значения рассеиваемой мощности. Возможные значения от 1 до 999 Вт. Но так как стоковая система охлаждения по заверению производителя рассчитана максимально на 150 Вт, установим ограничение по мощности 140 Вт.

Тестирование

Настало время провести небольшое тестирование данной нагрузки и посмотреть насколько точно устройство делает замеры тока и напряжения исходя из этих параметров рассчитывает мощность и емкость. В качестве испытуемых объектов будем использовать модельные аккумуляторы 3S и 4S нагружая их разным сопротивлением, контролируя ток и напряжение по бытовым мультиметрам, это, конечно, не эталонные приборы, но и испытуемый девайс далеко не калибратор fluke.



На фотографиях ниже представлены результаты замеров тока и напряжения, слева значения, полученные на мультиметрах, справа отображены показания на экране нагрузки. Как видно из полученных результатов, точность у нагрузки вполне соответствует заявленному в описании и составляет ± 0,05V, ± 0,05А. При рассеиваемой мощности 130 Вт температура мосфета достигала 60–65 °C, к этому ещё надо добавить, что комплектный источник питания 9В не обеспечивает эффективную работу вентилятора охлаждения, который рассчитан на 12В.






Замеры, проведённые дешёвым USB тестером и данной нагрузкой для одного и того же, полностью заряженного повербанка. Условия тестирования были неравные, при тестировании USB тестером в качестве потребителя был использован обычный смартфон, в случае с электронной нагрузкой был установлен постоянный ток 2А, поэтому результаты немного разнятся, но в целом они очень близки друг к другу.

Выводы

Устройство с заявленными функциями справляется отлично.

Из плюсов выделю:
Разнообразие входных разъемов;
Возможность подключения триггера;
Большой и информативный дисплей;
Неплохая стоковая мощность с возможностью модернизации системы охлаждения и как следствие увеличение рассеиваемой мощности;
Довольно точные показания для бытового применения.

Что не понравилось:
Неудобное управление с помощью одной кнопки;
Отсутствие логирования результатов измерений;
В комплекте нет переходника для евророзетки;
Отсутствуют показания напряжений по D+ и D-.

В дополнении отмечу что данную нагрузку можно использовать не совсем по назначению, для быстрого разряда в сторадж модельных аккумуляторов большой ёмкости, подобные фирменные разрядники стоят гораздо дороже чем данное устройство. Тем, кто заинтересовался приобретением данной нагрузки могу порекомендовать поискать на просторах интернета данное устройство по гораздо более адекватной цене.