Стабілізатор струму від 0 до 150 А. Схема

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Стабілізатор струму від 0 до 150 А. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Регулятори струму, напруги, потужності

Коментарі до статті

У літературі нечасто можна зустріти стабілізатори струму на 100-200 А, але у деяких процесах вони потрібні (гальваника, зварювання). На такі струми, як правило, потрібні надпотужні транзистори. Я пропоную схему на 150 А з плавним регулюванням струму від 0 до 150 А на звичайних транзисторах КТ827.

На рис.1 показана керуюча частина стабілізатора, на рис.2 – силова частина.

(Натисніть для збільшення)

Стабілізатор струму від 0 до 150 А

Як видно з рис.2, навантаження включено дещо незвично: у розрив негативного виведення діодного моста та земляного дроту. Всі потужні транзистори (а їх 16) включені за схемою із загальним колектором, але кожен із них навантажений на своє навантаження. Усі навантажувальні резистори другим висновком також з'єднані із землею. Таким чином, через висновки Rн протікає сумарний струм 16 всіх транзисторів.

Струм через один транзистор обраний близько 9,4 А, що цілком допускають транзистори КТ827. При падінні напруги на транзисторі 10-11 потужність розсіювання одного транзистора складе близько 100 Вт. Розкид параметрів транзисторів VT1...VT16 і опорів резисторів R2...R17 немає значення, оскільки кожен транзистор стабілізатора управляється своїм операційним підсилювачем (рис.1). Вихід кожного здвоєного ОУ DA1...DA8 через транзистори VT1...VT16 (рис.1) з'єднаний з базами транзисторів VT1...VT16 (рис.2), а зворотний зв'язок подано на вхід, що інвертує ОУ з емітера відповідного йому транзистора. ОУ підтримує на вході, що інвертує (і відповідно на емітері) така ж напруга, яка у нього на неінвертуючому вході. На всі 16 неінвертуючих входів через резистори R1...R16 (рис.1) подано стабільну напругу управління зі стабілізатора DA9 і резисторів R17, R18. При зміні напруги, що управляє, змінюється струм через кожен з резисторів R2...R17 (рис.2) і відповідно через загальне навантаження Rн.

ОУ DA1...DA8 живляться від стабілізатора, виконаного елементах DA1, DA2, VT17 (рис.2). Для ОУ можна застосувати будь-яке інше джерело живлення з напругою ±12...15 ст.

Конструкція. Друкована плата керівників ОУ наведено на рис.3. На ній розташовані всі елементи з рис.1.

Стабілізатор струму від 0 до 150 А

Силові транзистори розташовують на радіаторах, здатних розсіяти щонайменше 100 Вт. Я використовував ребристі радіатори розміром 10х20 см. Всі 16 радіаторів були зібрані в батарею і обдувалися 4 вентиляторами (ВВФ-112М типу або подібними).

Це дозволило увімкнути стабілізатор струму на довготривале постійне навантаження. Якщо навантаження короткочасне або імпульсне, можливо потрібні радіатори меншої площі.

Резистори R2...R17 (рис.2) виготовляють з високоомного дроту (манганіну або константана) діаметром 1-2 мм і кріплять на радіаторах відповідних транзисторів. Конденсатор С3 (рис.2) набирають із кількох конденсаторів ємністю 1000015000 мкФ. Не можна використовувати один конденсатор великої ємності, оскільки він починає сильно перегріватися (його висновки мають недостатнє перетин і розраховані такі великі струми).

При використанні набору конденсаторів меншої ємності струм розподіляється за висновками, і вони залишаються холодними. Діоди VD5...VD8 мають у своєму розпорядженні на стандартних радіаторах, розрахованих на встановлення діодів Д200.

При використанні діодів Д200 обдув їх вентилятором не потрібно. Мікросхему DA1 та транзистор VT17 (рис.2) розташовують на невеликих пластинчастих радіаторах.

При монтажі стабілізатора струму потрібно не забувати, що через деякі ланцюги тектиме струм 150 А, тому їх необхідно виконати проводом відповідного перерізу.

Як трансформатор TR2 використовують трансформатор з вторинною обмоткою, здатною витримати струм 150 А, і напругою близько 14 В.

Для цього добре підходить зварювальний трансформатор. Падіння напруги на опорі навантаження стабілізатора струму при напрузі живлення 14 В має бути не більше 10 В, тому що потрібно враховувати падіння напруги на кожному транзисторі та резисторах R2...R17 (рис.2).

При великому падінні напруги на Rн допускається збільшення напруги вторинної обмотки трансформатора TR2, необхідно стежити, щоб потужність розсіювання кожного з транзисторів не перевищувала максимально допустиму для транзистора.

При необхідності збільшити або зменшити максимальний струм, що віддається у навантаження, можна відповідно збільшивши або зменшивши кількість силових транзисторів та відповідних їм ОУ.

Таким чином, на основі даного стабілізатора струму можна створити більш потужне джерело струму.

Деталі. Складові транзистори КТ827А можна замінити транзисторами з іншою літерою або скласти їх із двох транзисторів (наприклад, КТ815 + КТ819 з будь-яким буквеним індексом). Здвоєні ОУ КР140УД20 можна замінити К157УД2 або одинарними ОУ КР140УД6, К140УД7, К140УД14 та ін. Стабілізатор 78L05 можна замінити на КР142ЕН5А, Б або 78L09. Транзистори КТ315Е замінні КТ3102, КТ603 та ін. Діоди Д200 можна замінити на діоди Д160. Трансформатор TR1 типу ТПП232 замінюється ТПП234, ТПП253 або будь-яким іншим з вторинними обмотками з напругою 16-20 В. Усі резистори, крім R17, R18 будь-якого типу. Резистор R17 бажано взяти стабільний (наприклад, С2-29). Змінний резистор R18 використовував типу СП5-35А з можливістю точного підстроювання, але можна застосувати і будь-який інший.

Конденсатор С3 (рис.2) набрано з 10 конденсаторів типу К50-32А, конденсатори С2, С4 (рис.1) типу К50-35, решта будь-якого типу.

Налагодження. Зібраний із справних деталей стабілізатор струму відразу ж працездатний. Необхідно тільки виставити максимальний струм, що стабілізується, за допомогою резистора R17. Це зручно зробити, поставивши замість останнього підстроювальний резистор опором 1,5-2 кОм. Встановивши його в положення максимального опору, а двигун резистора R18 - у верхнє за схемою положення і приєднавши послідовно з навантаженням амперметр на струм 150-200 А (або замкнувши висновки підключення навантаження коротко через амперметр), включають стабілізатор в мережу і, зменшуючи опір резистора , встановлюють стрілку амперметра на необхідний максимальний струм Потім, вимірявши опір підстроювального резистора, впаюють замість нього постійний.

При максимальному струмі 150 А напруга на емітерах потужних транзисторів повинна бути близько 1,88 В. Тому налагодження можна проводити і по напрузі на емітері будь-якого з транзисторів, хоча точність установки струму при цьому буде невелика через розкид опорів дротяних резисторів. На цьому налагодження закінчується.

На основі подібного стабілізатора струму можна зібрати зарядний пристрій автомобільного акумулятора, застосувавши тільки один силовий транзистор і один ОУ. Схема зарядного пристрою автомобільного акумулятора показано на рис.4. Вона дозволяє плавно регулювати струм заряджання акумулятора від 0 до 9 А. У процесі заряджання струм залишається незмінним. Напруга обмотки трансформатора 4 TR1 (рис.4) має бути 22-25 В, так як до силового транзистора прикладається напруга обмотки трансформатора TR1 мінус напруга акумулятора.

Стабілізатор струму від 0 до 150 А
(Натисніть для збільшення)

При підключенні навантаження до вищеописаних стабілізаторів струму слід забувати, що у " земляному " дроті перебуває плюсовий вихід стабілізатора.

Автор: І.А. Коротків

Дивіться інші статті розділу Регулятори струму, напруги, потужності.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Двигун Unreal Engine 5 16.04.2022

Компанія Epic Games представила двигун нового покоління Unreal Engine 5. Тепер він стає доступним для всіх розробників.

Нова версія двигуна отримала низку покращень і технологій для next-gen рендерингу в реальному часі, а нові інструменти спрощують створення великих віртуальних світів з високою деталізацією.

Технологія Lumen дозволяє реалізувати динамічне глобальне освітлення. Тепер не потрібно створювати карти освітлення та "запікання" сцени. З Lumen можна реалізувати сцену зі складним освітленням, розставивши відповідні джерела у редакторі, і одразу спостерігаючи фінальний результат. Lumen враховує непряме освітлення, ефект Colour Bleeding, Emissive Materials та м'які тіні. Технологія використовує гібридний метод рендерингу із частковим застосуванням трасування променів.

У двигуні реалізована нова технологія віртуальної геометрії Nanite, яка дозволяє працювати з високодеталізованими моделями. При цьому Nanite завантажує лише видимі полігони у зоні рендерингу, не вимагаючи традиційних LOD для об'єктів. Для ефективної роботи з Lumen та Nanite реалізовані спеціальні віртуальні карти тіней (VSM).

Реалізовано новий алгоритм тимчасового згладжування з масштабуванням Temporal Super Resolution (TSR), який дозволяє рендерувати кадр у меншій роздільній здатності.

Представлені нові інструменти для відкритого світу і сам двигун ув'язнений під створення великих світів. Система World Partition використовується для гнучкого керування та стримінгу даних з автоматичним поділом світу на сітку. Члени команди зможуть одночасно працювати над однією ділянкою світу або створювати різні його версії, наприклад, денну та нічну.

Редактор MetaHuman дозволяє створювати фотореалістичні моделі героїв. Поліпшено інструменти для роботи з анімацією персонажів. Нові функції враховують деформацію рухів та вплив на анімацію різних ігрових сценаріїв. Покращено набір інструментів для моделювання та UV-редагування, робота з технологіями фотограмметрії та Quixel Megascans. Реалізовано процедурний звуковий двигун MetaSounds. Для фінального рендеру може використовуватися Path Tracer - один з різновидів трасування.

Деякі технологічні покращення вже були реалізовані в Fortnite та демо The Matrix Awakens. Демонстрація за мотивами "Матриці" раніше була доступна лише на консолях. Тепер відкритий доступ до проекту City Sample, в якому показано це місто з демо.

Інші цікаві новини:

▪ Слони у дзеркалі

▪ Чим дихають комп'ютери

▪ Данські вітроелектростанції забезпечать потребу Великобританії

▪ Інфрачервоний детектор камер Smoovie

▪ Творчі люди отримують задоволення від марнотратства часу

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки. Добірка статей

▪ стаття Все добре, прекрасна маркіза. Крилатий вислів

▪ стаття Чи впливають планети на погоду та клімат? Детальна відповідь

▪ стаття Пажитник простягнений. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Термометр на мікроконтролері DS18B20 Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття рухомих карт. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт