Ancora carico fittizio per alimentatore ATX

Buonasera, Se vi ricordate qualche tempo fa ho approfittato della vostra disponibilità per realizzare un carico fittizio per alimentatori ATX. Ero arrivato alla conclusione di comprare circa 35 euro di resistenze di potenza per arrivare circa a 390watt massimi, passando per 4 stadi intermedi, a seconda dell'alimentatore in osservazione. I quattro stadi sono:

1) 70W 2) 180w 3) 285w 4) 390w Per fare questo mi era sufficiente aprire o chiudere i pezzi del parallelo di resistenze di potenza per diminuire o aumentare il carico. Bene. Come si dice a Bologna, sono un tipo piouttosto "plumone", cioè col braccino corto insomma...spendere 35 euri per fare qualche esperimento di dubbia utilità mi scocciava un po...e così ho rimandato la realizzazione di tutto. Per risparmiare mi era stato consigliato di utilizare delle lampade da auto sulla +12 (la linea più dispendiosa), il problema è l'altissimo assorbimento che hanno le lampadine a freddo, anche accendendole una per volta, l'alimentatore potrebbe non reggere al picco di corrente richiesto. Bene. Proprio ieri mi è tornata in mente l'idea dell'esperimento e mi è venuta come una folgorazione, IDEA: prendo un bel MOS di potenza...da 30-40A, (li ho trovati a pochissimo, visto che il comportamento in frequenza non mi interessa, me la cavo con 2-3euro) Uso il mos come amplificatore di corrente, come carico uso le lampadine e con un potenziometro regolo la polarizzazione del transistor facendolo rimanere in lineare e quindi quanta corrente far arrivare al carico. In questo modo evito il picco di corrente a freddo e in più posso regolare i watt come voglio, senza fermarmi ai 4 stadi. Che dite? se po fa? Ho detto una c...ata?!

grazie ancora per la pazienza

Luca

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luca
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Dovresti pilotare i MOS in PWM, altrimenti li fai dissipare troppa potenza. Per il resto ok, puoi usare fari da auto per tutte le tensioni (al massimo si accendono poco). Puoi usare degli NE555 alimentati dal +12V come generatori PWM. Non serve andare tanto su in frequenza, ad es. 10kHz vanno bene. Se poi vuoi assorbire continua dall'alimentatore, metti elettrolitici a basso ESR prima dei regolatori PWM (non sulle lampadine di carico!); in realta' gli elettrolitici ci sono gia' nell'alimentatore, per cui il circuito dovrebbe funzionare anche senza, pero' potresti avere qualche difficolta' nella misura della corrente assorbita se l'amperometro che metti in serie non e' analogico o true-RMS.

Ciao, RoV

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RoV

RoV ha scritto:

E' esattamente quello che voglio! Più potenza dissipa il mos, meno ne dovrò dissipare sulle lampadine, quindi meno lampadine! Ho bisogno di tirar fuori watt dall'alimentatore, che vadano in calore o in luce non mi interessa. Ho già pronto un bel dissipatore da athlon64 da attaccare al mos.

Quindi ho avuto una buona idea?! Roba da non crederci!

Per misurare la corrente assorbita userò un analizzatore di consumi di rete, non so se hai presente, è un'aggeggio che attaccato tra la presa e l'utilizzatore ti dice in tempo reale il consumo in watt,l'assorbimento in ampere e il cos fi. Dovrebbe bastarmi.

Grazie infinite della dritta, a risentirci.

Luca

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luca

Guarda che i normali MOS di potenza (quelli in TO220 o poco piu' grandi, per intenderci) arrivano a correnti anche elevatissime, ma non a dissipazioni stratosferiche. I numeri talvolta alti indicati nei datasheet (es. 150W) si riferiscono ad una temperatura di case di 25°C, assolutamente irrealizzabile. E sono nati per lavorare in switching, il punto di lavoro lineare varia parecchio con la temperatura.

Pero' cosi' non controlli il carico sulle singole uscite, che per gli ali da PC e' importante.

Ciao, RoV

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RoV

RoV ha scritto:

Mh, tra il 555, il mos di potenza, dissipatore e lampadine, finisce che spendo meno con il semplice carico resistivo, anche se perdo la possibilità di regolarlo con più precisione. Non ce la faccio neppure con dissipatore e ventola vero?! Neppure con un mos mooolto sovradimensionato? Al massimo dalla 12v escono una 30ina di ampere, Ho trovato un IRF3706, Pd=88w Pd@100°C=44w Idmax=77A, lo farei lavorare circa al 50%...che dici? meglio il PWM per non friggerlo o ce la può fare?!

Sulle altre due uscite rimane l'idea del parallelo delle resistenze, quindi quattro stadi di carico ben definiti, con un assorbimento già calcolato. La mia necessità è quella di monitorare il calore sviluppato dall'alimentatore e non le sue correnti d'uscita, in pratica mi basta avere un'idea indicativa di quanti watt sto prendendo dala rete in relazione al calore sviluppato dai finali dell'alimentatore.

Grazie ancora per la tua pazienza, nonostante ingegneria, sulle realizzazioni pratiche ho pochissima esperienza e finisco sempre qui a esporre le mie idee balzane :-)

Luca

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luca

Non ho mai visto un alimentatore ATX che dia 360W sui 12V, sei sicuro?

PWM: Quel MOS ha 8.5mOhm di Rdson, per cui quando e' "on" con 30A di corrente dissipa 7.7W, che sono gia' una bella potenza. Lineare: i 44W dissipabili con Tc=100°C corrispondono ad appena 1.47V di caduta, che non credo ti risolvano il problema.

RoV

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RoV

RoV ha scritto: >> Al massimo dalla 12v escono una 30ina di ampere, > Non ho mai visto un alimentatore ATX che dia 360W sui 12V, sei sicuro?

360 li ha un alimentatore da 550w totali, io mi fermerei a potenze inferiori!

scusa l'ignaranza ma credevo che la cosa si risolvesse con il dissipatore...cioè 7.7 watt fossero pochi da dissipare

per il discorso di prima con 30A che passano attraverso il mos dovrò dissipare 7.7watt, con 20A 5.1watt ecc... La potenza massima si aggirerebbe sui 10.5watt con 35A stando larghi...non capisco dove sbaglio... Lo so, sembra che la laurea la stia prendendo al cepu, ma se non ci foste voi del newsgroup ne saprei ancora meno!

grazie dell'interessamento e sopratutto della pazienza!

Luca

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luca

Non sono tanti, ma ci vuole un dissipatore di media grandezza, a meno che non ti basti tenere acceso per pochi secondi, nel qual caso puo' bastarne uno piccolo. Se puoi tenere il dissipatore isolato da massa vai meglio, perche' puoi evitare di metterci la mica o il foglietto di gomma siliconica isolante che, soprattutto con un case piccolo come il TO220, incrementa di parecchio la resistenza termica.

Allora: se lavori in PWM il MOS e' solo acceso o spento (finche' non lavori a frequenze elevate puoi trascurare la maggior dissipazione sui fronti). Acceso dissipa i^2*rdson, spento non dissipa. Se delta (tra 0 e 1) e' il duty-cycle del comando (frazione del periodo in cui il MOS e' on), RL e' la resistenza delle lampadine e V e' la tensione di uscita dell'alimentatore, la corrente media che assorbi dall'alimentatore e' Im=delta*V/(RL+rdson); quella di picco Ip=V/(RL+rdson); la potenza che dissipi sul MOS e' Pmos=delta*Ip^2*rdson. Il MOS si sceglie per avere rdson rdson. In questo caso la corrente che assorbi dall'alimentatore e' Im=V/(RL+rds) e la potenza che dissipi sul MOS e' Pmos=Im^2*rds. Dal momento che vuoi usare il MOS per effettuare una regolazione, si suppone che rds sia confrontabile con RL. In altre parole, V sara' suddivisa in modo bilanciato tra il MOS e le lampadine. Se ad esempio vuoi 9V sulle lampadine e 3V sul MOS (totale 12), a 30A hai RL=9/30=0.3 ohm, rds=0.1 ohm e Pmos=90W. In questo caso se cali il pilotaggio al MOS per ridurre Im, Pmos inizialmente aumenta, arrivando al massimo per rds=RL, in questo caso Im=20A e Pmos=120W. Poi torna a calare per rds>RL.

Per curiosita', ho appena provato a misurare la resistenza a freddo di un vecchio faro a doppio filamento da 40/45W. Ho usato l'abbagliante, che dovrebbe essere quello da 45W. La resistenza teorica e' 3.2 ohm. A freddo (misura a 4 fili con corrente imposta 0.5A) ho misurato 0.26 ohm! Con 3V sulla lampada (un po' accesa) ho misurato 1.5 ohm.

Ciao, RoV

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RoV

RoV ha scritto:

oook..

Se ad esempio

ecco, cosi prendo una cella di peltier che raffredda il mos e fa pure da carico! :-) Stupidamente non avevo pensato alla suddivisione della potenza a seconda della regolazione sul mos! Ora ho capito dove il mio ragionamento "toccava"

Abbandonando le lampadine, che mi sembrano più un'ostacolo che altro e ritorno alle resistenze. Le ho trovate a un paio di euro a pezzo da 50W, ne dovrei comprare una 15ina, mi sache faccio prima e meglio. Tanto per curiosità...tu al posto mio cosa faresti? Potrei usare qualche genere di materiale di recupero?

Grazie ancora, se passi da Bologna, come minimo ti devo una birra!

Luca

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luca

In effetti in teoria potresti anche usare il MOS in lineare solo per limitare la corrente di spunto delle lampadine, per poi portarlo alla massima conduzione in una frazione di secondo. In questo caso non avresti possibilita' di regolazione se non aggiungendo/togliendo lampadine. Il circuito comunque avrebbe un minimo di complessita' e il MOS sarebbe molto sollecitato. Ad esempio, guardando il grafico della "Safe Operating Area" o SOA dell'IRF3706, si scopre che con 10V ai capi puo' sopravvivere al massimo per 10ms a 10A, per 1ms a 30A, per 100us a 100A (che corrispondono a

100, 300 e 1000W istantanei). Eccedendo questi valori il chip fonde senza fare in tempo a trasferire il calore al contenitore. Nel caso delle lampadine e di 30A, la tensione sul MOS credo rimarrebbe sopra i 10V per svariati ms e potrebbe scendere verso lo zero solo dopo un centinaio di ms almeno: siamo lontani da rientrare nella SOA con un solo dispositivo di questo tipo.

Se non ti serve regolare, vai con le resistenze. Il prezzo che hai trovato e' ottimo. Attento che anche le resistenze hanno bisogno di un dissipatore. Comunque possono lavorare a temperature parecchio piu' elevate dei transistor. Usa fili grossi e attento a fare buoni contatti.

Almeno quella fresca, pero' :-)

Ciao, RoV

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RoV

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