Mensimulasikan dump muatan otomotif dengan bank kapasitor yang dibebankan?

Saya telah bekerja pada perangkat pencatatan data yang pada akhirnya akan masuk ke kendaraan pribadi saya. Saya telah menjelajahi jalinan dan membangun apa, secara teori, harus menjadi catu daya yang cukup kuat yang mampu menangani transien dan undervoltage yang cepat dan dump muatan yang terkenal. Masalah saya adalah, meskipun ... Saya ingin benar-benar menguji catu daya.

Dalam pertanyaan sebelumnya yang saya ajukan terkait dengan desain bagian catu daya, saya telah diberitahu bahwa "cara yang tepat" untuk mensimulasikan penumpukan muatan adalah dengan perangkat pengujian pra-profesional yang tepat. Tapi saya penasaran ... apa yang menghentikan saya untuk mencurangi sesuatu yang "cukup dekat"?

Gagasan saya adalah ini: dapatkan sumber listrik tegangan rendah DC, seperti catu daya PC lama. Dapatkan konverter DC-DC untuk meningkatkan 12V ke sesuatu dalam kisaran 80V. Merakit bank kapasitor untuk mendapatkan saya di lingkungan dump muatan 12V teoritis .. yang dari apa yang bisa saya katakan adalah dalam kisaran ratusan joule. Setelah terisi, cukup sambungkan ke input baterai perangkat - yang tidak akan terhubung ke sumber daya yang sebenarnya jangan sampai saya ingin mengacaukan sumber daya itu - dan melihat apakah meledak, dan jika tidak, lihat apakah itu berfungsi normal setelah itu.

Apakah ini terdengar seperti ide paling bodoh yang pernah Anda dengar? Apakah ini ide yang lumayan yang hanya memerlukan banyak perencanaan dan pengecekan angka untuk bekerja kira-kira seperti yang dimaksudkan?

Tempat pembuangan muatan adalah apa yang terjadi pada sistem kelistrikan mobil ketika beban besar (seperti lampu depan) mati. Masalahnya adalah bahwa sistem pengisian (terutama alternator) memiliki induktansi yang signifikan, dan setiap upaya untuk dengan cepat mengurangi hasil undian saat ini menghasilkan "tendangan induktif" yang menciptakan lonjakan tegangan besar pada bus 12V. Tendangan ini adalah fenomena yang sama digunakan untuk membuat percikan dalam sistem pengapian, hanya manifestasi yang berbeda darinya. Intinya adalah, setiap peralatan yang terpasang pada bus 12V harus mampu menahan lonjakan tegangan 100-200V sesekali ini tanpa kerusakan.

Karena penumpukan muatan terutama merupakan fenomena induktif, mungkin akan lebih mudah untuk mensimulasikannya juga. Anda tidak benar-benar perlu mensimulasikan energi penuh dari tempat pembuangan muatan otomotif yang sebenarnya; Anda hanya perlu membuat gelombang tegangan yang sama di seluruh terminal suplai perangkat Anda.

Letakkan induktor largish (L1, pada urutan 1H, mungkin yang utama dari transformator daya besar) secara seri dengan perangkat Anda (yaitu, hubungkan perangkat ke catu daya melalui induktor). Ini mewakili induktansi dari sistem pengisian mobil.

Letakkan beberapa μF kapasitansi (C1) di (paralel dengan) perangkat Anda; ini mewakili kapasitansi terdistribusi dari perkabelan mobil, dan membantu membatasi risetime dari peristiwa penumpukan muatan. Pastikan kapasitor ini memiliki rating beberapa ratus volt.

Pasang resistor 120Ω (R1) secara paralel dengan perangkat Anda juga. Ini mewakili beban statis lain di dalam mobil, dan akan menetapkan batas atas pada tegangan puncak yang diciptakan oleh dump beban. (Resistor ini akan menggambar 100 mA dan menghilangkan 1.2W.)

Sekarang, sambungkan resistor bernilai rendah, daya tinggi (R2) di perangkat Anda, secara seri dengan sakelar (SW1). Ini mewakili beban yang akan "dibuang". Nilai resistor harus sedemikian rupa sehingga arus DC tidak melebihi kemampuan catu daya, dan Anda dapat menyesuaikan nilai resistor untuk mengubah arus sehubungan dengan nilai induktor untuk membuang sejumlah energi tertentu ( 0,5 × I ² × L). Misalnya, jika induktor Anda 1H dan resistor Anda adalah 12Ω (@ 12W), Anda akan menggambar 1A, dan energi yang tersimpan adalah 0,5 Joule.

Tutup sakelar untuk "mengisi daya" induktor, lalu membukanya - ada acara dump load yang disimulasikan. Dengan nilai-nilai resistor ini, tegangan puncak akan berada di urutan 100-120V. Anda dapat menggunakan kombinasi nilai resistor yang berbeda untuk mensimulasikan berbagai jenis peristiwa. Rasio R1 ke R2 kira-kira menentukan tegangan puncak lonjakan (relatif terhadap tegangan catu daya). Skala kedua resistor ke bawah untuk mensimulasikan peristiwa arus lebih tinggi (energi lebih tinggi). Buat kapasitor lebih kecil untuk mendapatkan waktu penelitian lebih cepat; 1H dan 1μF beresonansi pada 160Hz, yang memberi Anda waktu penelitian 1.5ms yang cukup santai (1/4 siklus). Misalnya, mengubah C1 menjadi 0,01 μF akan memberi Anda waktu penelitian sekitar 150 μs.