Elektronická zátěž

Petr Šebesta

Bakalářská práce

Electronic load

Anotace:

Zátěž je základním prostředkem pro zjišťování vlastností zdrojů elektrické energie. Na rozdíl od rezistivních zátěží, u kterých je možné jen nastavení jejich odporu, elektronická zátěž umožňuje nastavení různých zatěžovacích charakteristik nebo jejich programovatelnou volbu. Tato práce se zabývá principy funkce elektronické zátěže a realizací funkčního vzorku. První částí návrhu byla analýza možností řešení jednotlivých bloků elektronické zátěže a definování způsobů jejich realizace za použití běžně dostupných součástek. Dále byl analyzován způsob regulace pracovních režimů. Souvisejícími problémy bylo řešení ochrany zařízení proti nesprávnému použití a návrh chlazení výkonových částí. V průběhu vývoje bylo vytvořeno několik verzí řešení, pomocí nichž byly odzkoušeny vlastnosti různých variant. Poslední verze splňuje tyto parametry: pracovní proud 5 mA-10 A, pracovní napětí 1 V-50 V, maximální ztrátový výkon 200 W. Pro zaznamenávání naměřených dat byla navržena i komunikace s počítačem, která dovoluje automatizaci procesu měření a efektivní shromažďování a zpracování naměřených dat. Součástí je i softwarové vybavení, které je nutné pro použití pokročilých měřících režimů – měření zatěžovací charakteristiky a měření vybíjení baterie. Funkčnost zařízení byla ověřena a lze jej použít k testování elektrických zdrojů.

Abstract:

A load is a basic tool for the determination of power supply characteristics. Unlike the resistive loads where only their resistance settings are possible, electronic load allows to set various load characteristics or their programmable selection. This work is focused on the functional principles of the load and the realization of the working load device. First, an analysis of possible solutions of individual electronic load blocks was performed and possible implementation approaches using commonly accessible components were determined. Next, a method of working modes regulation was analyzed. As a related challenge, protection of a device against improper use and design of constituent power parts cooling was solved. During the development, several versions of the device were created, features of the individual variants were tested. The last version meets specified requirements: working current 5 mA-10 A, working voltage 1 V-50 V, maximum power dissipation 200 W. To record the measured data, communication of the device with a computer was designed. This connection allows the automatization of measurement and effective data collection and data processing. The specialized software facilitates the usage of advanced measuring modes – a measurement of load characteristics or and battery discharge. The functionality of the created electronic load device was verified and it is possible to use it for power supplies testing.

Klíčová slova

elektronická zátěž, zatěžovací charakteristika, stabilizace napětí, stabilizace proudu

Keywords

electronic load, load characteristics, voltage stabilization, current stabilization

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 6. 4. 2020

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: doc. Ing. Stanislava Papežová, CSc.
• Oponent: Zbyněk Vondrášek, Ph.D.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Technická fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Zemědělské inženýrství / Informační a řídicí technika v agropotravinářském komplexu