Рассказ об электронной нагрузке TEC-80K или путь длиною в год
Да, сегодня не обзор, и не статья, а именно рассказ. И речь пойдет о электронной нагрузке TEC-80K, относительно популярной и известной.
Напоминаю, чтобы быть постоянно в курсе новых тем в блоге, рекомендую подписаться на мой инстаграмм, где я буду выкладывать уведомления о всех новых темах и возможно писать просто о чем-то интересном - ссылка на аккаунт
Также подписаться на обновления и новые статьи можно в телеграм канале - https://t.me/KirichBlog
Началась эта история довольно давно, я как-то в одной из своих статей показал нагрузку, которая выгодно отличалась от других, так как могла работать при токах 60А и мощностях до 1600 ватт.
Выпускается она в трех вариантах исполнения, 400, 800 и 1600 ватт, причем на моем фото вторая и третья перепутаны местами. Да, та что на 1600 ватт кажется меньше чем на 800, хотя на самом деле в реальности 1600 заметно крупнее.
Все три нагрузки имеют примерно похожую конструкцию, труба из радиаторов и транзисторы по бокам, но заметное отличие версии на 1600 ватт в том, что на каждой стороне транзисторы стоят как бы на двух уровнях, потому получается что у 400 ватт 2 транзистора, по одному с каждой стороны, у 800 ватт стоит уже 4 транзистора, а у 1600 ватт восемь транзисторов.
Из-за того что транзисторов больше, автор нагрузки применил более широкий радиатор 120мм против 80мм у менее мощных и при равной длине радиатора он стал смотреться меньше.
Но начну я историю с другого. Примерно год назад, а точнее, в августе прошлого года, я начал заниматься электронными нагрузками не только для себя, а и для других. И с самого начала понимал, что 30-40 ампер и 500-600 ватт это мало и неинтересно, проблему с мощностью решил быстро, потому у меня появились нагрузки мощностью 1000-1200 ватт в серийном исполнении и более мощные, на заказ.
Но увы, с током так просто не получалось, хотя у меня есть нагрузка которая может нагружать током до 100 ампер и даже строить простенький график, но о ней позже.
Я знал о нагрузке TEC-80K, но меня не устраивала конструкция, какая-то она недружелюбная, хотелось если и изготавливать, то так, чтобы ее было приятно взять в руки, т.е. иметь готовое законченное решение, а не полуфабрикат. Плюс доставка из Китая массивного радиатора даже морем выходит весьма недешево. Было принято решение делать всё на базе системы охлаждения, которую я уже успешно использую, т.е. покупать только электронику.
В общем написал я изготовителю, который оказался еще и разработчиком, а также, поддерживает Украину и это сходу натолкнуло на мысль что новая версия нагрузки должна быть не только брендированной, а и локализованной.
С брендированием вопрос решился очень быстро и нагрузка на заставке получила название моего сайта, потом я немного подкорректировал написание, но это уже не принципиально. Суть была в том, чтобы покупатель точно знал, что куплена она через меня и окончательную сборку/настройку/проверку делал также я.
Вторым шагом захотелось ее локализовать, т.е. перевести интерфейс на украинский язык. Разработчик отнесся к этому с энтузиазмом и мы засели за перевод. Мне был прислан файл со всеми пунктами меню, который надо было перевести на украинский, но тут возникли некоторые проблемы, длина слова в некоторых пунктах была сильно ограничена, пришлось думать как сокращать.
Выглядело это как-то так. Да, не идеально, но это лучшее что я смог придумать на тот момент, дальше мы решили разбираться по ходу, а точнее, после того как я получу, попробую и скажу что и как лучше подкорректировать, тем более что это можно обновить при помощи новой прошивки (я еще не знал сколько там нюансов).
А дальше начался подбор шрифта. Поначалу разработчик (напомню что он китаец, это важно), попробовал сам найти внешний вид кириллического алфавита и нарисовал как смог, хотя я ему подкидывал картинки со шрифтом.
Выглядит конечно грустно. Напомню, суть в том, что в Китае мало того что иероглифы, так еще у них нет понятия сточная/прописная буква, потому как нет самих букв.
Благо человек, с которым я общался, инженер, соответственно в какой-то степени нам было проще общаться. Я описал ему особенности шрифтов, объяснил что и к чему, попутно пояснив, что в кириллическеом и латинском шрифтах есть много общих символов, с одинаковым написанием, стало чуть проще.
Как вы понимаете, для общения пришлось не только переписываться, а и пересылать картинки и фотографии, потому мы перелезли из чата Таобао в более удобный Телеграм.
В некоторой степени для разработчика было открытием то, что буквы не только разные, а также отличаются высотой, а и сами шрифты также могут отличаться и их... много. Для примера скинул ему один и тот же текст, но написанный разным шрифтом.
Не знаю что думал разработчик, но он не отступил и за это ему большое уважение. Единственно что, процесс шел очень медленно, потому как мы оба были заняты и своими делами, а уж длину переписки можно не упоминать :)
Сильно облегчило задачу то, что в одной из ТГ групп мне подсказали что можно использовать редактор шрифтов, дело пошло веселее.
Да, некоторые символы приходилось редактировать вручную, чтобы отображался он более аккуратно и кстати еще раз спасибо людям из нашей ТГ группы, которые подсказали не только программу редактор, а и то, какие шрифты лучше использовать под используемое знакоместо.
Приходилось смотреть на результат, вносить корректив в программе редакторе, скидывать разработчику попиксельный скрин, попутно обозначая на его фото что надо корректировать.
Но процесс шел и выглядеть стало гораздо лучше и аккуратнее, на фото почти окончательный вариант.
Это уже то, что получилось в итоге с интерфейсом, фото мое, но плата товарища, он заказал раньше меня, а ко мне она попала для перепрошивки.
К сожалению с платой оказался какой-то баг и разработчик вместе с моим заказом выслал еще и плату дисплея для замены.
Как я написал, ПО можно обновлять, но если вы думаете что это просто, то расстрою, мало того что там есть нюансы на аппаратном уровне, так еще и программа для обновления выглядит мягко говоря... недружелюбно, а уж понять что она выдала при ошибке....
Путем кучи итераций мы как-то разобрались с программной частью, это был примерно март 2024 года, т.е. спустя пол года от начала общения.
Настала очередь аппаратной части. Напомню, что я хотел заказать только электронику, без радиаторов, вентилятора и т.п. Кстати чуть не забыл, есть два варианта платы управления, обычный, где на материнской плате простенький дисплей, и более новый, с двумя платами, материнской и платы с дисплеем.
Связку с двумя платами я покажу позже, а одноплатный вариант с простым индикатором выглядит так
Так как корпус у меня другой, да и радиаторов будет два, то обсуждали варианты установки и длины проводов, сошлись на том, что вышлет просто разъемы и провода, а я сам по месту уже отрежу сколько надо и установлю разъемы.
Но и это не всё, оказалось что родная плата дисплея просто не влезет в мой корпус, потому как у меня внутренняя высота всего 84-85мм.
Плюс мне не понравилось расположение органов управления, а также хотелось получить универсальную плату. К слову, на плате дисплея кроме энкодера есть еще две кнопки, собственно старт и дополнительно кнопка отключения дисплея.
В общем получил чертежи платы дисплея и трассировку, в привычном спринте набросал то, что мне нужно и отправил разработчику
На плате было много свободного места, потому оказалось что обрезать лишнее можно без проблем
Дальше уже обсуждали на уровне трассировки платы, потому как мне надо было иметь органы управления и индикации в строго определенных местах.
Попробовал попросить разработчика сделать фрезеровку, чтобы правый нижний угол платы при ненадобности можно было просто отломать, но либо он меня не понял, либо это не получалось сделать, в общем оставили так.
Попутно добавили крепежных отверстий и получилась новая плата дисплея, слева новая, справа старая.
Когда все согласовали, то наступила очередь покупать. Покупку оформлял товарищ, который уже пользуется парой нагрузок от данного производителя, на 400 и 800 ватт.
Продавец создал специально лот для покупателей из Украины, в который входит несколько вариантов исполнения:
1. 1600 ватт набор без радиатора и вентилятора, именно такой я и покупал.
2. 800 ватт набор, тоже без радиатора и вентилятора
3. Готовое устройство 1600 ватт
4. Готовое устройство 800 ватт
5. Готовое устройство 800 ватт но со светодиодным дисплеем.
Я не помню, на какой ток рассчитана 400 ватт версия, но 800 имеет ток до 48А, а вот самая интересная именно версия на 1600 ватт, но даже здесь произошли изменения. Дело в том, что вообще изначально эта версия везде идет на 60А, по моей просьбе разработчик стал выпускать вариант на 80А, просил сделать на 100А, но он ответил что пока не может. Впрочем к току нагрузки мы еще вернемся.
Надо будет уточнить, но насколько я помню, с LED дисплеем идет только последний лот. Все варианты идут с Украинским языком, но не брендированные.
Так как общая сумма заказа перевалила за 150 евро, то было решено разбить его на две части и отправить двумя коробками на двух получателей, при этом человек предоставил разные дополнения, а также перед отправкой сфотографировал состав посылок соответственно коробкам.
Т.е. мы сначала все обговорили, решили что будет внутри и потом сделали заказ. Дополнения я получил потому, что в планах сотрудничать с этим человеком и дальше.
Примерно через пару недель в почтомате забрал свои коробочки. Здесь сделаю отступление. Да, у данного производителя бывают некоторые "недоработки" и проблемы, но вот за что его точно можно похвалить, так это за отзывчивость, желание помочь и.. упаковку.
Я и мои друзья получали от него посылки и всегда было упаковано на совесть, повредить что-то весьма проблематично.
Количество "всякого разного" конечно впечатляет, платы, пакетики, провода и прочее. Напомню, это два комплекта плюс дополнения.
Чтобы не запутывать, разделю все так, чтобы была хоть примерно понятна комплектация одного набора.
1. Разъемы и провода для подключения силовых плат, они же используются и для подключения дисплея.
2. Провода для подключения измерительного входа и 485 интерфейса.
3. Термодатчик 50кОм
4. Кабель для подключения к ПК, обычный USB-microUSB.
1. Диоды, они стоят последовательно по силовой цепи для защиты от переполюсовки
2. Силовые транзисторы
3. Комплект прижимных планок и клеммы, они припаиваются к центральным выводам диодов и транзисторов, а потом прикручиваются к радиатору.
Замечу, что диодов и транзисторов было на одну штуку больше чем надо, но это не дополнение, просто продавец обычно кладет как минимум запасной транзистор, впрочем позже я покажу как выглядит комплект полного варианта.
1. Силовые платы, в моем случае транзисторы и диоды к ним не были припаяны, но это было оговорено заранее.
2. С обратной стороны установлены токоизмерительные шунты номиналом 15мОм.
3. Основная силовая плата, к ней подключается собственно вход нагрузки.
4. Вспомогательная плата которая работает совместно с основной.
5. Плата второй стороны радиатора, к этой плате также подключается и термодатчик.
6. Вспомогательная плата работающая совместно с платой со второй стороны радиатора.
В принципе ничего особо не скажу, кстати все платы покрыты лаком, но лично на мой взгляд лучше бы как-то эти платы унифицировать, потому как все четыре платы разные, можно было все это свести как минимум к трем типам, а если постараться, то к двум.
Материнская плата и плата индикации и управления, замечу, что пластиковая накладка также была вырезана в соответствии с конфигурацией новой платы дисплея, когда мы общались, то я об этом даже не подумал, а накладка очень даже пригодилась.
Как по мне, то опять есть некоторая странность, дело в том, что на каждой плате есть не только свой микроконтроллер, а и USB порт, вот только на материнской плате он для связи с ПК, а на дисплейной, для обновления прошивки этой платы.
Кстати, подключение к ПК имеет гальваническую развязку. Эти платы также покрыты лаком, но вот субъективно, пайка могла бы быть и получше, особенно это касается USB разъемов.
А это то, что точно не входит в основной комплект и получил я это всё только потому, что имею планы на дальнейшее сотрудничество, соответственно что-то могло понадобиться в процессе сборки своего варианта устройств.
Да, в комплекте была запасная материнская плата, и как оказалось, она пригодилась.
1. Пара ОУ которые стоят на силовых платах, пара микроконтроллеров которые стоят на платах дисплея, пара USB разъемов.
2. Кнопочка и ручка энкодера
3. Термодатчик
4. Кабель для обновления прошивки, еще не пользовался, но он имеет выключатель, скорее всего для включения/выключения линии питания чтобы не дергать разъем, потому как для активации процесса прошивки надо снимать/подавать питание. Видно что собран как придется, но он и нужен весьма редко, да и предложил его сам разработчик для более удобной работы.
Получил я эти два набора в мае, но так получилось что отложил их на долгое время, просто некогда было ими заниматься и как оказалось, это по сути даже помогло, но об этом позже.
А сейчас расскажу о готовом варианте этой нагрузки. Так совпало, что понадобилось её заказать товарищу, но так как заказ ехал через меня, то немного её "пощупал".
Вообще не хотел добавлять столько большой объем в данную статью, но так как тематика явно та же самая, то покажу.
И так, заказывали срочно, потому доставка была авиа, потому дорого, но быстро, по моему что-то около 2-3 недель.
Получил увесистую коробку, внутри которой была большая коробка и маленькая, в маленькой лежали платы, провода и разное всякое, и как я писал, все упаковано на отлично.
В мелкой коробке вентилятор, материнская плата, плата дисплея и мелочевка.
Вентилятор весьма заинтересовал, большой, тяжелый, субъективно, фирмА.
Изначально имел четыре провода, но провод датчика оборотов отрезан, а разъем судя по всему заменен, хотя лично я использовал обычный "вентиляторный".
Поведение вентилятора также интересное, создается ощущение, что у него есть какие-то "мозги".
При 5 вольт он стоит,потребляя лишь небольшой ток, если поднять до 6 вольт, то сначала плавно повышает обороты, а потом немного их снижает и дальше работает на фиксированной мощности.
Но больше было любопытно то, что если повышать напряжение выше 11-12 вольт, то он снижает ток поддерживая постоянную мощность, потому на него просто нет смысла подавать больше напряжение, мощность будет фиксирована.
При этом вентилятор явно рассчитан на создание давления, а не потока, потому как если закрыть ему выход воздуха, то мощность с 18-20 ватт поднимается до 27, а если закрыть приток, то остается почти неизменной, возрастая совсем немного.
Это следует учитывать при подборе блока питания (он в комплекте не идет), нужен БП минимум на 3 ампера (реальных).
Материнская плата точно такая же как покупал я, метка 16 стоит потому, что в посылке была плата для замены в нагрузке товарища.
Микроконтроллеры в материнской плате и плате дисплея разные, в материнской стоит 8A8K48D4, а в плате дисплея 8H3K48S2. Честно говоря на мой взгляд это какие-то излишество, два относительно неслабых контроллера для не такой уж сложной задачи.
А вот плата дисплея типовая для данной нагрузки, т.е. полной высоты и с другим расположением индикаторов и кнопок, а также другим интерфейсным разъемом, у моей он стоит под 90 градусов.
В комплекте был кабель для подключения к ПК, крепеж для материнской платы и вентилятора, провода, три шлейфа силовых плат(один запасной), шлейф платы дисплея, а также запасной силовой транзистор.
Радиатор и силовые модули.
Упаковка на 5+, а вес, тоже на 5+, но уже в килограммах. Конечно радиатор выглядит реально мощно, субъективно, с комплектным он может отводить куда как больше чем какие-то 1600 ватт, но для этого надо обеспечить хорошую теплопередачу от транзисторов.
Т.е. в данном случае радиатор используется не совсем оптимально, у моих нагрузок при весе радиатора около 0.5кг отводится порядка 600 ватт тепла, здесь при 5 (ну пусть немного меньше, так как это вес с платами) всего 1600.
Оребрение полное, толстыми ребрами.
Силовые платы, транзисторы и термодатчик уже установлены, потому для сборки надо иметь лишь отвертку и пару прямых рук.
1. Устанавливаем материнскую плату так, чтобы разъемы стали напротив разъемов силовых плат.
2. Соединяем силовые платы и материнскую при помощи комплектных шлейфов.
3. Устанавливаем и подключаем вентилятор
4, 5. Собственно и всё, остается только подключить плату дисплея.
6. Снизу имеются шесть ножек, что позволяет использовать всю эту конструкцию без всяких подставок.
Вся конструкция в собранном виде, осталось:
1. Кабель для ПК
2. Запасной шлейф
3. Запасной транзистор
4. Разъем с проводами для подключения измерительного входа
5. Разъем с проводами для подключения 485 интерфейса.
Плата дисплея никак не крепится, я бы наверное сразу продумал вариант с ее установкой рядом с материнской платы на радиаторе, было бы удобнее.
Прошивка не брендирована, так как нагрузка покупалась просто у продавца. В остальном все примерно также как у моей, кроме пожалуй дополнительного пункта настроек подключения.
Кстати, при заказе надо писать продавцу, какая версия нагрузки нужна, USB или RS485, хотя в данном случае заказывалась USB, но в меню есть опции для 485 интерфейса.
Просто для беглого теста оценил точность измерения напряжения, здесь вопросов нет, как нет вопросов и к калибровке по току, по крайней мере на малых значениях.
На фото видно, что напряжение немного падает под током, это естественно и для компенсации этого используется отдельный измерительный вход.
При более высоком напряжении также без проблем.
Дальше мне было интересно посмотреть, насколько эффективно работает охлаждение и как вообще нагрузка ведет себя при больше мощности.
Для этого подключил ее к более мощному БП и поставил на некоторое время греться.
Кстати, при малой мощности вентилятор выключен, после определенной температуры вентилятор включается, но при этом присутствует авторегулировка. Должен отметить, что дует он прилично даже через радиатор.
Да, не забывайте об аккуратности, радиатор по сути соединен с положительным контактом входа нагрузки.
Погонял некоторое время при токе 24 ампера. Сделано это было для оценки двух вещей, температурного режима и ухода тока от прогрева.
Уход есть, по мере прогрева ток немного снижается, с тем же самым мне пришлось бороться и в моей нагрузке на базе этой платы, но мне удалось немного снизить эту зависимость за счет внесения в схему температурной коррекции опорного напряжения.
А теперь о температурных режимах и это было как раз то, что мне было наиболее интересно.
Во первых оказалось что транзисторы на одной стороне греются больше, чем на другой, разница не так чтобы совсем большая, но она есть и я не только знаю причину, а и пообщался с разработчиком на эту тему с целью исправить эту ситуацию.
При мощности около 1300 ватт слева транзисторы греются до 106-107 градусов, что кстати на мой взгляд многовато. Такая температура обусловлена тем, что транзисторов всего 8 штук, т.е. при полных 1600 ватт мы имеем почти по 200 ватт на каждом (часть падает на защитных диодах).
На правой части температура транзисторов была около 100-104 градуса.
Я когда продумывал свои силовые модули, то пошел немного по другому пути. Дело в том, что температура транзисторов зависит еще и от площади передачи тепла, соответственно если у меня стоит 16 транзисторов, а здесь 8, то площадь передачи почти в два раза больше (у тех что применяю я площадь чуть меньше). Соответственно проще передать тепло радиаторам.
Плюс я применяю хорошую термопасту, и весьма недешевую :(
Плюс сами радиаторы более эффективны (на мой взгляд).
В итоге в нагрузке, для которой я декларирую 1000 ватт длительно и 1200 кратковременно (относительно), при мощности порядка 1000-1250 ватт (почти как в тесте выше) и требуемой мощности вентиляторов в два раза меньше (12 против примерно 24) я имею почти такую же температуру на транзисторах.
Если смотреть самые горячие (те что дальше от вентиляторов), то получил 100-106 градусов.
Т.е. по факту получается, что транзисторы на моих силовых модулях греются примерно также как и у TEC-80K, но при этом я декларирую мощность в полтора раза меньше.
Ладно, перейдем к ПО. Здесь не скажу чтобы было всего много, но основной функционал имеется. Кроме того есть весьма полезная вещь, ПО умеет управлять сразу несколькими нагрузками, меня об этом неоднократно спрашивали, но увы, Аторч так умеет только с версией CL24, но не умеет с остальными.
Также можно сохранить и подгрузить график, но насколько я понимаю, функционала наложения нескольких графиков один на другой нет.
Вообще лично на мой взгляд самое простое и при этом удобное ПО у ZKEtech, да, там тоже не все идеально, но для тестов батарей оно очень удобно.
Например у ПО TEC-80K можно сохранить график, можно потом его вывести на экран, но именно результаты теста (емкость Ач и Втч) оно не подтягивает, также нельзя посмотреть результаты в произвольном месте теста, как у ZKE. Надо будет пообщаться с разработчиком на эту тему.
Сохранение данным производится в файл с расширением .tec, и как оказалось, его можно открыть просто в блокноте, почему не CSV?
При этом здесь есть результаты теста в мАч и Втч, может имеет смысл замутить какой нибудь конвертер...
Здесь я хотел бы сделать отступление и пояснить, почему еще эти два набора лежали так долго и я не собирал нагрузку на их базе.
Дело в том, что я не смог придумать, как приспособить силовые модули TEC-80 к моим радиаторам, банально не хватало места для их установки, а ведь еще плюс провода и т.д.
Но, когда я начал более подробно разбираться с модулем управления, то выяснил, что по сути я могу использовать свои силовые модули как есть.
Да, практика показала, что есть нюансы, но путем небольших доработок я превратил их в аналог родных, спасибо разработчику что он дал мне схемы родных силовых плат.
Ключевые нюансы.
1. Ток у нагрузки не измеряется, никак, совсем, т.е. нагрузку по току мы калибруем, но по сути мы делаем просто привязку опорного напряжения к значению тока, и если шунты на платах начнут немного "плыть" от прогрева, то будет плыть и ток. У плат на базе Аторча стоит отдельный общий шунт и это абсолютно не критично, у моей 100 ампер нагрузки, ток тоже плывет, но там отдельный измеритель и это видно и учитывается. Здесь я со стабильностью продолбался почти неделю, пока не привел ее к чему-то боле-менее вменяемому. и как оказалось, получил результат если не лучше, то точно не хуже чем у исходной TEC-80K. Добиться мне этого удалось улучшением охлаждения шунтов, доработки плат силовых модулей, а также добавления положительной коррекции по температуре. Т.е. у меня при прогреве немного поднимается опорное напряжение, что снижает погрешность установки тока.
2. Измерение напряжения, здесь оно реализовано весьма необычно. Дело в том, что обычно узел "вольтметра" один, просто в случае двухпроводного подключения мы соединяем силовые и измерительные входы. Здесь их соединять не надо, потому как узлов измерения... два, а реально даже три.
Весьма необычно, потому как даже калибровка производится поочередно для силовой и материнской плат, и надо чтобы в процессе калибровки эти входы не были соединены. Мало того, на силовой плате стоит два делителя, дли низкого и высокого напряжения, потому есть два входа измерения помимо отдельного входа на материнской плате. И кстати, на материнской плате по измерительному входу стоит еще и предохранитель!
У одной материнской платы была изначально беда, она не хотела калиброваться по напряжению, благо была запасная.
3. Как показала практика, материнская плата выдает опорное напряжение всегда, а включение/отключение производится подачей/снятием сигнала блокировки. Меня это не устраивало, потому как присутствовал бросок тока, пришлось добавить узел блокировки опорного с плавным стартом, стало получше.
Обо всем я пообщался с разработчиком, предложил варианты улучшения, но планирую и сам немного изменить в будущем схему контроля тока на общем шунте, но это позже.
Также получил полезный опыт, который показал, что если я могу использовать свои силовые платы, то унимается ограничение на максимальный ток и мощность, соответственно планируется версия где можно будет реализовать не 80 ампер 1600 ватт, а к примеру 120-150 ампер и 3000-4000 ватт, надо только чтобы разработчик изменил лимиты в программе.
Ну ладно, что-то я увлекся.
Как я писал ранее, плата дисплея была изменена и сделано это было для того, чтобы я мог поставить ее на переднюю панель, а за счет возможности вырезать кусок платы появилось место для кнопки питания. На этапе изменения трассировки мы сразу оговорили что в этом месте не должно быть других проводников, например от энкодера.
Единственно что было неудобно, это то, что дисплей тоньше чем передняя панель, пришлось делать прокладки чтобы немного поднять его. но надо было сначала попробовать чтобы понять что и как надо сделать чтобы было правильно.
Процесс сборки я не фотографировал, как-то не подумал, сохранилось только одно фото промежуточного этапа, в котором я боролся с точностью стабилизации тока. Приходилось снимать силовые модули, что-то менять, ставить обратно, в общем большая головная боль.
Кстати, теперь в моих нагрузках появились заводские печатные платы, стало качественнее и аккуратнее, мало того, получилось силовые платы заказать в фиолетовом цвете, таком же как и платы Аторч :)
На фото очередная партия силовых модулей. Также отмечу, что у нагрузок на 1000 ватт применяются модули больше длиной, что позволяет немного поднять мощность, в 500 ватт версию они просто нормально не лезут.
Ну и пара нагрузок (уже уехали к заказчику) с показанными модулями.
В конце концов я поборол некоторые проблемы, остальные нивелировал и получил почти то, что хотел, нагрузку с током до 80А, мощностью до 1200 ватт, возможностью подключения к ПК и четырехпроводным подключением и все это по сути на базе моей стоковой 1000 ватт нагрузки.
Силовые провода выглядят более основательно чем у 40А версии, но это и понятно, ток в два раза больше. Вообще 40 ампер модули давно обкатаны, и фактически это две 40А нагрузки в одном корпусе, потому ничего нештатного тут нет.
Единственно, как и у моих 1000 ватт нагрузок добавил термозащиту на второй силовой модуль, потому как везде защита только на один канал. Естественно сохранена автоматическая регулировка вентиляторов в зависимости от температуры.
По итогу получилось такое вот изделие. Та же TEC-80K, но мощностью 1200 ватт, хотя кратковременно можно нагружать и до 1600, но я бы не рекомендовал этого делать.
Сзади решетки вентиляторов, питание и Type-C разъем для подключения к ПК. Да, я решил заменить microUSB на более современный USB-C, по моему так лучше.
Уже после написания статьи произвел проверку в реальных условиях, т.е. подключил 12 вольт батарею и начал ее разряжать.
Сначала постепенно поднимал ток с 20 до 60А, реальный ток чуть выше, но это не критично, потому как по мере нагрева он немного снижается.
Хотя тут под вопросом точность самих клещей, но мне главное было оценить уход от прогрева, потому как калибрую я не с клещами.
Выставил полные 80 ампер, сначала чуть завышало, потом снизилось до ровно 80А и так держалось довольно долго, позже ток все таки упал до 79.7-79.8А и как по мне, то это более чем нормальный результат.
Отмечу сразу, кабели к батарее должны быть качественными, сечение не меньше 10мм.кв, желательно 16мм.кв, наконечники качественные, потому как может греться в месте контакта.
Кроме того, помним, что сначала подключаем кабели к нагрузке, а потом к батарее, отключаем в обратном порядке и никак не наоборот, ибо если кабель случайно упадет и то-то коротнет, то точно беда будет.
Термофото, общий вид, верх корпуса нагрузки и выходя горячего воздуха, входные клеммы. Клеммы грелись не из-за их качества, здесь все нормально, сами кабели у меня сильно БУ, и наконечники не очень хорошего качества.
Групповое фото. Слева базовые модели 500 (600) ватт и 1000 (1200) ватт, по возможности стараюсь чтобы были в наличии, хотя вот несколько месяцев все никак не получилось положить что-то на "склад", банально не успевал. Эти нагрузки уже давно стали серийными, но тем не менее продолжают улучшаться, как пример, увеличенные радиаторы, заводские платы (теперь все), клеммы больше размером, ну и всякое по мелочи, цена при этом остается прежней.
Справа новая модель на базе TEC-80K и вариант на 1300 ватт 100 ампер, его также можно купить, хотя изначально собирал для себя.
Модель на 100 ампер хотя и без "умных" контроллеров, но ее также можно подключить к ПК через блютус, ПО более чем скромное и достаточно кривое, но иногда даже такое лучше чем ничего.
Пока на этом у меня всё, возможно позже или дополню пост или скорее всего напишу новый, с более подробным описанием новой модели, но тут возможно придется подождать, тем более скорее всего будут какие нибудь изменения.
Также вполне вероятно будет вариант в сдвоенном исполнении, так сказать 2U, мощностью 2400 ватт и током 100 или 120А.
Очень буду рад вопросам, пожеланиям, советам и вообще, всему что связано с данной тематикой.
Напоминаю, чтобы быть постоянно в курсе новых тем в блоге, рекомендую подписаться на мой инстаграмм, где я буду выкладывать уведомления о всех новых темах и возможно писать просто о чем-то интересном - ссылка на аккаунт
Также подписаться на обновления и новые статьи можно в телеграм канале - https://t.me/KirichBlog
Началась эта история довольно давно, я как-то в одной из своих статей показал нагрузку, которая выгодно отличалась от других, так как могла работать при токах 60А и мощностях до 1600 ватт.
Выпускается она в трех вариантах исполнения, 400, 800 и 1600 ватт, причем на моем фото вторая и третья перепутаны местами. Да, та что на 1600 ватт кажется меньше чем на 800, хотя на самом деле в реальности 1600 заметно крупнее.
Все три нагрузки имеют примерно похожую конструкцию, труба из радиаторов и транзисторы по бокам, но заметное отличие версии на 1600 ватт в том, что на каждой стороне транзисторы стоят как бы на двух уровнях, потому получается что у 400 ватт 2 транзистора, по одному с каждой стороны, у 800 ватт стоит уже 4 транзистора, а у 1600 ватт восемь транзисторов.
Из-за того что транзисторов больше, автор нагрузки применил более широкий радиатор 120мм против 80мм у менее мощных и при равной длине радиатора он стал смотреться меньше.
Но начну я историю с другого. Примерно год назад, а точнее, в августе прошлого года, я начал заниматься электронными нагрузками не только для себя, а и для других. И с самого начала понимал, что 30-40 ампер и 500-600 ватт это мало и неинтересно, проблему с мощностью решил быстро, потому у меня появились нагрузки мощностью 1000-1200 ватт в серийном исполнении и более мощные, на заказ.
Но увы, с током так просто не получалось, хотя у меня есть нагрузка которая может нагружать током до 100 ампер и даже строить простенький график, но о ней позже.
Я знал о нагрузке TEC-80K, но меня не устраивала конструкция, какая-то она недружелюбная, хотелось если и изготавливать, то так, чтобы ее было приятно взять в руки, т.е. иметь готовое законченное решение, а не полуфабрикат. Плюс доставка из Китая массивного радиатора даже морем выходит весьма недешево. Было принято решение делать всё на базе системы охлаждения, которую я уже успешно использую, т.е. покупать только электронику.
В общем написал я изготовителю, который оказался еще и разработчиком, а также, поддерживает Украину и это сходу натолкнуло на мысль что новая версия нагрузки должна быть не только брендированной, а и локализованной.
С брендированием вопрос решился очень быстро и нагрузка на заставке получила название моего сайта, потом я немного подкорректировал написание, но это уже не принципиально. Суть была в том, чтобы покупатель точно знал, что куплена она через меня и окончательную сборку/настройку/проверку делал также я.
Вторым шагом захотелось ее локализовать, т.е. перевести интерфейс на украинский язык. Разработчик отнесся к этому с энтузиазмом и мы засели за перевод. Мне был прислан файл со всеми пунктами меню, который надо было перевести на украинский, но тут возникли некоторые проблемы, длина слова в некоторых пунктах была сильно ограничена, пришлось думать как сокращать.
Выглядело это как-то так. Да, не идеально, но это лучшее что я смог придумать на тот момент, дальше мы решили разбираться по ходу, а точнее, после того как я получу, попробую и скажу что и как лучше подкорректировать, тем более что это можно обновить при помощи новой прошивки (я еще не знал сколько там нюансов).
А дальше начался подбор шрифта. Поначалу разработчик (напомню что он китаец, это важно), попробовал сам найти внешний вид кириллического алфавита и нарисовал как смог, хотя я ему подкидывал картинки со шрифтом.
Выглядит конечно грустно. Напомню, суть в том, что в Китае мало того что иероглифы, так еще у них нет понятия сточная/прописная буква, потому как нет самих букв.
Благо человек, с которым я общался, инженер, соответственно в какой-то степени нам было проще общаться. Я описал ему особенности шрифтов, объяснил что и к чему, попутно пояснив, что в кириллическеом и латинском шрифтах есть много общих символов, с одинаковым написанием, стало чуть проще.
Как вы понимаете, для общения пришлось не только переписываться, а и пересылать картинки и фотографии, потому мы перелезли из чата Таобао в более удобный Телеграм.
В некоторой степени для разработчика было открытием то, что буквы не только разные, а также отличаются высотой, а и сами шрифты также могут отличаться и их... много. Для примера скинул ему один и тот же текст, но написанный разным шрифтом.
Не знаю что думал разработчик, но он не отступил и за это ему большое уважение. Единственно что, процесс шел очень медленно, потому как мы оба были заняты и своими делами, а уж длину переписки можно не упоминать :)
Сильно облегчило задачу то, что в одной из ТГ групп мне подсказали что можно использовать редактор шрифтов, дело пошло веселее.
Да, некоторые символы приходилось редактировать вручную, чтобы отображался он более аккуратно и кстати еще раз спасибо людям из нашей ТГ группы, которые подсказали не только программу редактор, а и то, какие шрифты лучше использовать под используемое знакоместо.
Приходилось смотреть на результат, вносить корректив в программе редакторе, скидывать разработчику попиксельный скрин, попутно обозначая на его фото что надо корректировать.
Но процесс шел и выглядеть стало гораздо лучше и аккуратнее, на фото почти окончательный вариант.
Это уже то, что получилось в итоге с интерфейсом, фото мое, но плата товарища, он заказал раньше меня, а ко мне она попала для перепрошивки.
К сожалению с платой оказался какой-то баг и разработчик вместе с моим заказом выслал еще и плату дисплея для замены.
Как я написал, ПО можно обновлять, но если вы думаете что это просто, то расстрою, мало того что там есть нюансы на аппаратном уровне, так еще и программа для обновления выглядит мягко говоря... недружелюбно, а уж понять что она выдала при ошибке....
Путем кучи итераций мы как-то разобрались с программной частью, это был примерно март 2024 года, т.е. спустя пол года от начала общения.
Настала очередь аппаратной части. Напомню, что я хотел заказать только электронику, без радиаторов, вентилятора и т.п. Кстати чуть не забыл, есть два варианта платы управления, обычный, где на материнской плате простенький дисплей, и более новый, с двумя платами, материнской и платы с дисплеем.
Связку с двумя платами я покажу позже, а одноплатный вариант с простым индикатором выглядит так
Так как корпус у меня другой, да и радиаторов будет два, то обсуждали варианты установки и длины проводов, сошлись на том, что вышлет просто разъемы и провода, а я сам по месту уже отрежу сколько надо и установлю разъемы.
Но и это не всё, оказалось что родная плата дисплея просто не влезет в мой корпус, потому как у меня внутренняя высота всего 84-85мм.
Плюс мне не понравилось расположение органов управления, а также хотелось получить универсальную плату. К слову, на плате дисплея кроме энкодера есть еще две кнопки, собственно старт и дополнительно кнопка отключения дисплея.
В общем получил чертежи платы дисплея и трассировку, в привычном спринте набросал то, что мне нужно и отправил разработчику
На плате было много свободного места, потому оказалось что обрезать лишнее можно без проблем
Дальше уже обсуждали на уровне трассировки платы, потому как мне надо было иметь органы управления и индикации в строго определенных местах.
Попробовал попросить разработчика сделать фрезеровку, чтобы правый нижний угол платы при ненадобности можно было просто отломать, но либо он меня не понял, либо это не получалось сделать, в общем оставили так.
Попутно добавили крепежных отверстий и получилась новая плата дисплея, слева новая, справа старая.
Когда все согласовали, то наступила очередь покупать. Покупку оформлял товарищ, который уже пользуется парой нагрузок от данного производителя, на 400 и 800 ватт.
Продавец создал специально лот для покупателей из Украины, в который входит несколько вариантов исполнения:
1. 1600 ватт набор без радиатора и вентилятора, именно такой я и покупал.
2. 800 ватт набор, тоже без радиатора и вентилятора
3. Готовое устройство 1600 ватт
4. Готовое устройство 800 ватт
5. Готовое устройство 800 ватт но со светодиодным дисплеем.
Я не помню, на какой ток рассчитана 400 ватт версия, но 800 имеет ток до 48А, а вот самая интересная именно версия на 1600 ватт, но даже здесь произошли изменения. Дело в том, что вообще изначально эта версия везде идет на 60А, по моей просьбе разработчик стал выпускать вариант на 80А, просил сделать на 100А, но он ответил что пока не может. Впрочем к току нагрузки мы еще вернемся.
Надо будет уточнить, но насколько я помню, с LED дисплеем идет только последний лот. Все варианты идут с Украинским языком, но не брендированные.
Так как общая сумма заказа перевалила за 150 евро, то было решено разбить его на две части и отправить двумя коробками на двух получателей, при этом человек предоставил разные дополнения, а также перед отправкой сфотографировал состав посылок соответственно коробкам.
Т.е. мы сначала все обговорили, решили что будет внутри и потом сделали заказ. Дополнения я получил потому, что в планах сотрудничать с этим человеком и дальше.
Примерно через пару недель в почтомате забрал свои коробочки. Здесь сделаю отступление. Да, у данного производителя бывают некоторые "недоработки" и проблемы, но вот за что его точно можно похвалить, так это за отзывчивость, желание помочь и.. упаковку.
Я и мои друзья получали от него посылки и всегда было упаковано на совесть, повредить что-то весьма проблематично.
Количество "всякого разного" конечно впечатляет, платы, пакетики, провода и прочее. Напомню, это два комплекта плюс дополнения.
Чтобы не запутывать, разделю все так, чтобы была хоть примерно понятна комплектация одного набора.
1. Разъемы и провода для подключения силовых плат, они же используются и для подключения дисплея.
2. Провода для подключения измерительного входа и 485 интерфейса.
3. Термодатчик 50кОм
4. Кабель для подключения к ПК, обычный USB-microUSB.
1. Диоды, они стоят последовательно по силовой цепи для защиты от переполюсовки
2. Силовые транзисторы
3. Комплект прижимных планок и клеммы, они припаиваются к центральным выводам диодов и транзисторов, а потом прикручиваются к радиатору.
Замечу, что диодов и транзисторов было на одну штуку больше чем надо, но это не дополнение, просто продавец обычно кладет как минимум запасной транзистор, впрочем позже я покажу как выглядит комплект полного варианта.
1. Силовые платы, в моем случае транзисторы и диоды к ним не были припаяны, но это было оговорено заранее.
2. С обратной стороны установлены токоизмерительные шунты номиналом 15мОм.
3. Основная силовая плата, к ней подключается собственно вход нагрузки.
4. Вспомогательная плата которая работает совместно с основной.
5. Плата второй стороны радиатора, к этой плате также подключается и термодатчик.
6. Вспомогательная плата работающая совместно с платой со второй стороны радиатора.
В принципе ничего особо не скажу, кстати все платы покрыты лаком, но лично на мой взгляд лучше бы как-то эти платы унифицировать, потому как все четыре платы разные, можно было все это свести как минимум к трем типам, а если постараться, то к двум.
Материнская плата и плата индикации и управления, замечу, что пластиковая накладка также была вырезана в соответствии с конфигурацией новой платы дисплея, когда мы общались, то я об этом даже не подумал, а накладка очень даже пригодилась.
Как по мне, то опять есть некоторая странность, дело в том, что на каждой плате есть не только свой микроконтроллер, а и USB порт, вот только на материнской плате он для связи с ПК, а на дисплейной, для обновления прошивки этой платы.
Кстати, подключение к ПК имеет гальваническую развязку. Эти платы также покрыты лаком, но вот субъективно, пайка могла бы быть и получше, особенно это касается USB разъемов.
А это то, что точно не входит в основной комплект и получил я это всё только потому, что имею планы на дальнейшее сотрудничество, соответственно что-то могло понадобиться в процессе сборки своего варианта устройств.
Да, в комплекте была запасная материнская плата, и как оказалось, она пригодилась.
1. Пара ОУ которые стоят на силовых платах, пара микроконтроллеров которые стоят на платах дисплея, пара USB разъемов.
2. Кнопочка и ручка энкодера
3. Термодатчик
4. Кабель для обновления прошивки, еще не пользовался, но он имеет выключатель, скорее всего для включения/выключения линии питания чтобы не дергать разъем, потому как для активации процесса прошивки надо снимать/подавать питание. Видно что собран как придется, но он и нужен весьма редко, да и предложил его сам разработчик для более удобной работы.
Получил я эти два набора в мае, но так получилось что отложил их на долгое время, просто некогда было ими заниматься и как оказалось, это по сути даже помогло, но об этом позже.
А сейчас расскажу о готовом варианте этой нагрузки. Так совпало, что понадобилось её заказать товарищу, но так как заказ ехал через меня, то немного её "пощупал".
Вообще не хотел добавлять столько большой объем в данную статью, но так как тематика явно та же самая, то покажу.
И так, заказывали срочно, потому доставка была авиа, потому дорого, но быстро, по моему что-то около 2-3 недель.
Получил увесистую коробку, внутри которой была большая коробка и маленькая, в маленькой лежали платы, провода и разное всякое, и как я писал, все упаковано на отлично.
В мелкой коробке вентилятор, материнская плата, плата дисплея и мелочевка.
Вентилятор весьма заинтересовал, большой, тяжелый, субъективно, фирмА.
Изначально имел четыре провода, но провод датчика оборотов отрезан, а разъем судя по всему заменен, хотя лично я использовал обычный "вентиляторный".
Поведение вентилятора также интересное, создается ощущение, что у него есть какие-то "мозги".
При 5 вольт он стоит,потребляя лишь небольшой ток, если поднять до 6 вольт, то сначала плавно повышает обороты, а потом немного их снижает и дальше работает на фиксированной мощности.
Но больше было любопытно то, что если повышать напряжение выше 11-12 вольт, то он снижает ток поддерживая постоянную мощность, потому на него просто нет смысла подавать больше напряжение, мощность будет фиксирована.
При этом вентилятор явно рассчитан на создание давления, а не потока, потому как если закрыть ему выход воздуха, то мощность с 18-20 ватт поднимается до 27, а если закрыть приток, то остается почти неизменной, возрастая совсем немного.
Это следует учитывать при подборе блока питания (он в комплекте не идет), нужен БП минимум на 3 ампера (реальных).
Материнская плата точно такая же как покупал я, метка 16 стоит потому, что в посылке была плата для замены в нагрузке товарища.
Микроконтроллеры в материнской плате и плате дисплея разные, в материнской стоит 8A8K48D4, а в плате дисплея 8H3K48S2. Честно говоря на мой взгляд это какие-то излишество, два относительно неслабых контроллера для не такой уж сложной задачи.
А вот плата дисплея типовая для данной нагрузки, т.е. полной высоты и с другим расположением индикаторов и кнопок, а также другим интерфейсным разъемом, у моей он стоит под 90 градусов.
В комплекте был кабель для подключения к ПК, крепеж для материнской платы и вентилятора, провода, три шлейфа силовых плат(один запасной), шлейф платы дисплея, а также запасной силовой транзистор.
Радиатор и силовые модули.
Упаковка на 5+, а вес, тоже на 5+, но уже в килограммах. Конечно радиатор выглядит реально мощно, субъективно, с комплектным он может отводить куда как больше чем какие-то 1600 ватт, но для этого надо обеспечить хорошую теплопередачу от транзисторов.
Т.е. в данном случае радиатор используется не совсем оптимально, у моих нагрузок при весе радиатора около 0.5кг отводится порядка 600 ватт тепла, здесь при 5 (ну пусть немного меньше, так как это вес с платами) всего 1600.
Оребрение полное, толстыми ребрами.
Силовые платы, транзисторы и термодатчик уже установлены, потому для сборки надо иметь лишь отвертку и пару прямых рук.
1. Устанавливаем материнскую плату так, чтобы разъемы стали напротив разъемов силовых плат.
2. Соединяем силовые платы и материнскую при помощи комплектных шлейфов.
3. Устанавливаем и подключаем вентилятор
4, 5. Собственно и всё, остается только подключить плату дисплея.
6. Снизу имеются шесть ножек, что позволяет использовать всю эту конструкцию без всяких подставок.
Вся конструкция в собранном виде, осталось:
1. Кабель для ПК
2. Запасной шлейф
3. Запасной транзистор
4. Разъем с проводами для подключения измерительного входа
5. Разъем с проводами для подключения 485 интерфейса.
Плата дисплея никак не крепится, я бы наверное сразу продумал вариант с ее установкой рядом с материнской платы на радиаторе, было бы удобнее.
Прошивка не брендирована, так как нагрузка покупалась просто у продавца. В остальном все примерно также как у моей, кроме пожалуй дополнительного пункта настроек подключения.
Кстати, при заказе надо писать продавцу, какая версия нагрузки нужна, USB или RS485, хотя в данном случае заказывалась USB, но в меню есть опции для 485 интерфейса.
Просто для беглого теста оценил точность измерения напряжения, здесь вопросов нет, как нет вопросов и к калибровке по току, по крайней мере на малых значениях.
На фото видно, что напряжение немного падает под током, это естественно и для компенсации этого используется отдельный измерительный вход.
При более высоком напряжении также без проблем.
Дальше мне было интересно посмотреть, насколько эффективно работает охлаждение и как вообще нагрузка ведет себя при больше мощности.
Для этого подключил ее к более мощному БП и поставил на некоторое время греться.
Кстати, при малой мощности вентилятор выключен, после определенной температуры вентилятор включается, но при этом присутствует авторегулировка. Должен отметить, что дует он прилично даже через радиатор.
Да, не забывайте об аккуратности, радиатор по сути соединен с положительным контактом входа нагрузки.
Погонял некоторое время при токе 24 ампера. Сделано это было для оценки двух вещей, температурного режима и ухода тока от прогрева.
Уход есть, по мере прогрева ток немного снижается, с тем же самым мне пришлось бороться и в моей нагрузке на базе этой платы, но мне удалось немного снизить эту зависимость за счет внесения в схему температурной коррекции опорного напряжения.
А теперь о температурных режимах и это было как раз то, что мне было наиболее интересно.
Во первых оказалось что транзисторы на одной стороне греются больше, чем на другой, разница не так чтобы совсем большая, но она есть и я не только знаю причину, а и пообщался с разработчиком на эту тему с целью исправить эту ситуацию.
При мощности около 1300 ватт слева транзисторы греются до 106-107 градусов, что кстати на мой взгляд многовато. Такая температура обусловлена тем, что транзисторов всего 8 штук, т.е. при полных 1600 ватт мы имеем почти по 200 ватт на каждом (часть падает на защитных диодах).
На правой части температура транзисторов была около 100-104 градуса.
Я когда продумывал свои силовые модули, то пошел немного по другому пути. Дело в том, что температура транзисторов зависит еще и от площади передачи тепла, соответственно если у меня стоит 16 транзисторов, а здесь 8, то площадь передачи почти в два раза больше (у тех что применяю я площадь чуть меньше). Соответственно проще передать тепло радиаторам.
Плюс я применяю хорошую термопасту, и весьма недешевую :(
Плюс сами радиаторы более эффективны (на мой взгляд).
В итоге в нагрузке, для которой я декларирую 1000 ватт длительно и 1200 кратковременно (относительно), при мощности порядка 1000-1250 ватт (почти как в тесте выше) и требуемой мощности вентиляторов в два раза меньше (12 против примерно 24) я имею почти такую же температуру на транзисторах.
Если смотреть самые горячие (те что дальше от вентиляторов), то получил 100-106 градусов.
Т.е. по факту получается, что транзисторы на моих силовых модулях греются примерно также как и у TEC-80K, но при этом я декларирую мощность в полтора раза меньше.
Ладно, перейдем к ПО. Здесь не скажу чтобы было всего много, но основной функционал имеется. Кроме того есть весьма полезная вещь, ПО умеет управлять сразу несколькими нагрузками, меня об этом неоднократно спрашивали, но увы, Аторч так умеет только с версией CL24, но не умеет с остальными.
Также можно сохранить и подгрузить график, но насколько я понимаю, функционала наложения нескольких графиков один на другой нет.
Вообще лично на мой взгляд самое простое и при этом удобное ПО у ZKEtech, да, там тоже не все идеально, но для тестов батарей оно очень удобно.
Например у ПО TEC-80K можно сохранить график, можно потом его вывести на экран, но именно результаты теста (емкость Ач и Втч) оно не подтягивает, также нельзя посмотреть результаты в произвольном месте теста, как у ZKE. Надо будет пообщаться с разработчиком на эту тему.
Сохранение данным производится в файл с расширением .tec, и как оказалось, его можно открыть просто в блокноте, почему не CSV?
При этом здесь есть результаты теста в мАч и Втч, может имеет смысл замутить какой нибудь конвертер...
Здесь я хотел бы сделать отступление и пояснить, почему еще эти два набора лежали так долго и я не собирал нагрузку на их базе.
Дело в том, что я не смог придумать, как приспособить силовые модули TEC-80 к моим радиаторам, банально не хватало места для их установки, а ведь еще плюс провода и т.д.
Но, когда я начал более подробно разбираться с модулем управления, то выяснил, что по сути я могу использовать свои силовые модули как есть.
Да, практика показала, что есть нюансы, но путем небольших доработок я превратил их в аналог родных, спасибо разработчику что он дал мне схемы родных силовых плат.
Ключевые нюансы.
1. Ток у нагрузки не измеряется, никак, совсем, т.е. нагрузку по току мы калибруем, но по сути мы делаем просто привязку опорного напряжения к значению тока, и если шунты на платах начнут немного "плыть" от прогрева, то будет плыть и ток. У плат на базе Аторча стоит отдельный общий шунт и это абсолютно не критично, у моей 100 ампер нагрузки, ток тоже плывет, но там отдельный измеритель и это видно и учитывается. Здесь я со стабильностью продолбался почти неделю, пока не привел ее к чему-то боле-менее вменяемому. и как оказалось, получил результат если не лучше, то точно не хуже чем у исходной TEC-80K. Добиться мне этого удалось улучшением охлаждения шунтов, доработки плат силовых модулей, а также добавления положительной коррекции по температуре. Т.е. у меня при прогреве немного поднимается опорное напряжение, что снижает погрешность установки тока.
2. Измерение напряжения, здесь оно реализовано весьма необычно. Дело в том, что обычно узел "вольтметра" один, просто в случае двухпроводного подключения мы соединяем силовые и измерительные входы. Здесь их соединять не надо, потому как узлов измерения... два, а реально даже три.
Весьма необычно, потому как даже калибровка производится поочередно для силовой и материнской плат, и надо чтобы в процессе калибровки эти входы не были соединены. Мало того, на силовой плате стоит два делителя, дли низкого и высокого напряжения, потому есть два входа измерения помимо отдельного входа на материнской плате. И кстати, на материнской плате по измерительному входу стоит еще и предохранитель!
У одной материнской платы была изначально беда, она не хотела калиброваться по напряжению, благо была запасная.
3. Как показала практика, материнская плата выдает опорное напряжение всегда, а включение/отключение производится подачей/снятием сигнала блокировки. Меня это не устраивало, потому как присутствовал бросок тока, пришлось добавить узел блокировки опорного с плавным стартом, стало получше.
Обо всем я пообщался с разработчиком, предложил варианты улучшения, но планирую и сам немного изменить в будущем схему контроля тока на общем шунте, но это позже.
Также получил полезный опыт, который показал, что если я могу использовать свои силовые платы, то унимается ограничение на максимальный ток и мощность, соответственно планируется версия где можно будет реализовать не 80 ампер 1600 ватт, а к примеру 120-150 ампер и 3000-4000 ватт, надо только чтобы разработчик изменил лимиты в программе.
Ну ладно, что-то я увлекся.
Как я писал ранее, плата дисплея была изменена и сделано это было для того, чтобы я мог поставить ее на переднюю панель, а за счет возможности вырезать кусок платы появилось место для кнопки питания. На этапе изменения трассировки мы сразу оговорили что в этом месте не должно быть других проводников, например от энкодера.
Единственно что было неудобно, это то, что дисплей тоньше чем передняя панель, пришлось делать прокладки чтобы немного поднять его. но надо было сначала попробовать чтобы понять что и как надо сделать чтобы было правильно.
Процесс сборки я не фотографировал, как-то не подумал, сохранилось только одно фото промежуточного этапа, в котором я боролся с точностью стабилизации тока. Приходилось снимать силовые модули, что-то менять, ставить обратно, в общем большая головная боль.
Кстати, теперь в моих нагрузках появились заводские печатные платы, стало качественнее и аккуратнее, мало того, получилось силовые платы заказать в фиолетовом цвете, таком же как и платы Аторч :)
На фото очередная партия силовых модулей. Также отмечу, что у нагрузок на 1000 ватт применяются модули больше длиной, что позволяет немного поднять мощность, в 500 ватт версию они просто нормально не лезут.
Ну и пара нагрузок (уже уехали к заказчику) с показанными модулями.
В конце концов я поборол некоторые проблемы, остальные нивелировал и получил почти то, что хотел, нагрузку с током до 80А, мощностью до 1200 ватт, возможностью подключения к ПК и четырехпроводным подключением и все это по сути на базе моей стоковой 1000 ватт нагрузки.
Силовые провода выглядят более основательно чем у 40А версии, но это и понятно, ток в два раза больше. Вообще 40 ампер модули давно обкатаны, и фактически это две 40А нагрузки в одном корпусе, потому ничего нештатного тут нет.
Единственно, как и у моих 1000 ватт нагрузок добавил термозащиту на второй силовой модуль, потому как везде защита только на один канал. Естественно сохранена автоматическая регулировка вентиляторов в зависимости от температуры.
По итогу получилось такое вот изделие. Та же TEC-80K, но мощностью 1200 ватт, хотя кратковременно можно нагружать и до 1600, но я бы не рекомендовал этого делать.
Сзади решетки вентиляторов, питание и Type-C разъем для подключения к ПК. Да, я решил заменить microUSB на более современный USB-C, по моему так лучше.
Уже после написания статьи произвел проверку в реальных условиях, т.е. подключил 12 вольт батарею и начал ее разряжать.
Сначала постепенно поднимал ток с 20 до 60А, реальный ток чуть выше, но это не критично, потому как по мере нагрева он немного снижается.
Хотя тут под вопросом точность самих клещей, но мне главное было оценить уход от прогрева, потому как калибрую я не с клещами.
Выставил полные 80 ампер, сначала чуть завышало, потом снизилось до ровно 80А и так держалось довольно долго, позже ток все таки упал до 79.7-79.8А и как по мне, то это более чем нормальный результат.
Отмечу сразу, кабели к батарее должны быть качественными, сечение не меньше 10мм.кв, желательно 16мм.кв, наконечники качественные, потому как может греться в месте контакта.
Кроме того, помним, что сначала подключаем кабели к нагрузке, а потом к батарее, отключаем в обратном порядке и никак не наоборот, ибо если кабель случайно упадет и то-то коротнет, то точно беда будет.
Термофото, общий вид, верх корпуса нагрузки и выходя горячего воздуха, входные клеммы. Клеммы грелись не из-за их качества, здесь все нормально, сами кабели у меня сильно БУ, и наконечники не очень хорошего качества.
Групповое фото. Слева базовые модели 500 (600) ватт и 1000 (1200) ватт, по возможности стараюсь чтобы были в наличии, хотя вот несколько месяцев все никак не получилось положить что-то на "склад", банально не успевал. Эти нагрузки уже давно стали серийными, но тем не менее продолжают улучшаться, как пример, увеличенные радиаторы, заводские платы (теперь все), клеммы больше размером, ну и всякое по мелочи, цена при этом остается прежней.
Справа новая модель на базе TEC-80K и вариант на 1300 ватт 100 ампер, его также можно купить, хотя изначально собирал для себя.
Модель на 100 ампер хотя и без "умных" контроллеров, но ее также можно подключить к ПК через блютус, ПО более чем скромное и достаточно кривое, но иногда даже такое лучше чем ничего.
Пока на этом у меня всё, возможно позже или дополню пост или скорее всего напишу новый, с более подробным описанием новой модели, но тут возможно придется подождать, тем более скорее всего будут какие нибудь изменения.
Также вполне вероятно будет вариант в сдвоенном исполнении, так сказать 2U, мощностью 2400 ватт и током 100 или 120А.
Очень буду рад вопросам, пожеланиям, советам и вообще, всему что связано с данной тематикой.
Товары по сниженной стоимости
Вас может заинтересовать
Товары по сниженной стоимости
Комментарии: 3
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.