やり方は色々ありますが、負荷に可変抵抗を使って１つ１つプロットしていくのも面倒ですよね。記事にはしていませんが3年前にも同じ事をしたのですが、その時先輩が作った電子負荷を思い出しながら作ってみることにしました。また今回の用途は家庭用のソーラーパネルではなく、10W程度のホビー用途のものです。ネットで調べてみると家庭用ソーラーパネルのI-Vトレーサーはあるそうなのですが、高価でした...
ちょっとした自動可変する電子負荷が欲しい方と、自分の備忘録のために書きます。
必要部品
- FET ２SK2987 1個 （パネル出力よりも能力が高ければどれでもOK）
- 電解コンデンサ 100μF 1個
- シャント抵抗 0.1Ω 1個
- 抵抗 100ｋΩ 3本
- ユニバーサル基板 1枚
- 端子類 （無くても可）
- ヒートシンク （無くても可）
どういう回路かというと、FETを負荷とするのですがゲート電圧の調整にRC放電回路を使うことで自動的に負荷を可変できます。こんな単純な回路で自動計測できるのは便利ですね。
今回の設定値ではコンデンサは100μF、抵抗は100ｋΩなので大体10秒程で放電します。ただ在庫にあったものを使ったので劣化してるでしょうから、もう少し短くなるかもしれません。
FETもいくつか手元にあった2SK2987を使いましたが、基本的にはこの回路ではN型チャネルのものであれば使えるかと思います。選定のポイントとしてはドレインーソース間電圧がソーラーパネルの開放電圧よりも高くて、ドレイン電流も定格内であればOKですし。今回は10W程度なので十分すぎますし、作動時間も10秒程度なのでヒートシンクも無くて大丈夫でしたが一応付けます。
V1は電圧計測箇所で1/2に分圧してありますがロガーの入力電圧が高ければ要りません。V2は電流計測用のシャント抵抗0.1Ωが挟んであります。何れも計測用GND間との電位差を測ります。
裏面はFETとソーラーパネルの大電流が流れる閉回路には銅シートを使いましたがスズメッキ線にはんだ盛るぐらいで大丈夫です。
実は端子台とか家に持って帰るの忘れたので未完成ですが測定結果と共に後日UPします。
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