Моделювання автомобільного відвалу навантаження з банком заряджених конденсаторів?

Я працюю над пристроєм реєстрації даних, який згодом потрапить у мій особистий автомобіль. Я переглянув переплетення і побудував те, що теоретично повинно бути досить потужним джерелом живлення, здатним справлятися з швидкими перехідними процесами та перенапругою, а також відмовою відвантаження навантаження. Моя проблема, хоча ... Я хочу фактично перевірити джерело живлення.

У попередніх питаннях, які я задавав, пов'язані з дизайном частини джерела живлення, мені сказали, що "правильний спосіб" моделювати відвал завантаження - це за допомогою належного, допрофесійного тестового пристрою. Мені цікаво, хоча ... що заважає мені сфальсифікувати щось, що є "досить близьким"?

Моя ідея просто така: отримати джерело живлення постійного струму низької напруги, наприклад, старий блок живлення ПК. Отримайте перетворювач постійного струму, щоб перейти на 12 В до 80V. Зберіть банк конденсаторів, щоб змусити мене знаходитись поблизу теоретичного 12-навантажувального навантажувача .. що, з того, що я можу сказати, знаходиться в діапазоні сотень джоулів. Після зарядження просто підключіть його до входу акумулятора пристрою - який би не був підключений до фактичного джерела живлення, щоб я не хотів потенційно викрутити це джерело живлення - і побачити, чи вибухає, а якщо ні, дивіться, чи працює він нормально згодом.

Це звучить як найглуміша ідея, яку ви коли-небудь чули? Це дещо пристойна ідея, яка просто потребує багато планування та перевірки кількості, щоб працювати приблизно так, як задумано?

Навантаження навантаження - це те, що відбувається з автомобільною електричною системою, коли велике навантаження (наприклад, фари) вимикається. Проблема полягає в тому, що система зарядки (в першу чергу генератор) має значну індуктивність, і будь-яка спроба швидкого зменшення струму розтягування призводить до "індуктивного удару", який створює великий шип напруги на шині 12 В. Цей удар - це те саме явище, яке використовується для створення іскри в системі запалювання, просто інший її прояв. Справа в тому, що будь-яке обладнання, приєднане до шини 12В, повинне витримувати ці випадкові сплески напруги 100-200В без пошкоджень.

Оскільки скидання навантаження - це насамперед індуктивне явище, то, мабуть, було б простіше і імітувати його. Вам справді не потрібно імітувати повну енергію фактичного автомобільного звалища; Вам просто потрібно створити однаковий сигнал хвилі напруги через клеми живлення вашого пристрою.

Поставте послідовно індуктор великого розміру (L1, порядку 1H, можливо, первинне велике силове трансформатор) послідовно з вашим пристроєм (тобто підключіть пристрій до джерела живлення через індуктор). Це являє собою індуктивність автомобільної системи зарядки.

Покладіть кілька мкФ ємності (С1) поперек (паралельно) пристрою; це відображає розподілену ємність автомобільної проводки і допомагає обмежити час тривалості події звантаження вантажу. Переконайтеся, що цей конденсатор розрахований на кілька сотень вольт.

Покладіть паралельно вашому пристрою резистор 120 Ом (R1). Це представляє інші статичні навантаження в межах автомобіля, і встановить верхню межу максимальної напруги, яку створює дамп навантаження. (Цей резистор буде малювати 100 мА і розсіювати 1,2 Вт.)

Тепер підключіть до свого пристрою малопотужний резистор високої потужності (R2) послідовно за допомогою перемикача (SW1). Це являє собою навантаження, яке збирається "скинути". Значення резистора повинно бути таким, щоб струм постійного струму не перевищував можливості живлення, і ви можете налаштувати значення резистора для зміни струму відносно величини індуктора для скидання певної кількості енергії ( 0,5 × I ² × L). Наприклад, якщо ваш індуктор становить 1 год, а ваш резистор - 12 Ом (@ 12 Вт), ви будете малювати 1А, а накопичена енергія складе 0,5 джоулів.

Закрийте перемикач, щоб "зарядити" індуктор, а потім відкрийте його - ось ваша імітація події завантаження навантаження З цими значеннями резистора пікова напруга буде в порядку 100-120В. Ви можете використовувати різні комбінації значень резисторів для імітації різних видів подій. Відношення R1 до R2 приблизно визначає пікову напругу шипа (відносно напруги живлення). Масштабуйте обидва резистора вниз, щоб імітувати події більш високого струму (більш енергетичні). Зробіть конденсатор меншим, щоб отримати швидший термін експлуатації; 1H і 1 мкФ резонансують на 160 Гц, що дає вам досить неквапливий час роботи в 1,5 мс (1/4 циклу). Наприклад, зміна С1 на 0,01 мкФ дасть вам час життя приблизно 150 мкс.