Стабілізатор струму до 150 ампер

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Стабілізатори напруги

 Коментарі до статті

У літературі не часто можна зустріти описи стабілізаторів струму на 100...200 А, однак у деяких процесах (гальваника, зварювання та ін.) вони потрібні. На перший погляд, для стабілізації таких струмів потрібні й відповідні потужні транзистори. У статті описується стабілізатор струму на 150 А (з плавним регулюванням від нуля до максимуму), виконаний на звичайних, поширених транзисторах серії КТ827. Застосоване схемотехнічне рішення дозволяє легко збільшити або зменшити максимальний струм, що стабілізується.

Принципова схема пропонованого стабілізатора струму зображена на рис. 1.

Як видно, навантаження включено дещо незвичайно - у розрив дроту, що з'єднує негативний виведення діодного мосту VD5-VD8 із загальним дротом пристрою. Всі потужні транзистори VT1 ​​- VT16 включені за схемою із загальним колектором, але кожен з них навантажений на свій резистор, що зрівнює (R4-R19), також з'єднаний із загальним проводом. Таким чином, через підключене до розетки XS1 навантаження стабілізатора протікає сумарний струм всіх 16 транзисторів.

Струм через кожен із транзисторів VT1 - VT16 обраний близько 9,4 А, що значно менше гранично допустимого значення для КТ827А - КТ827В. При падінні напруги на транзисторі 10...11 В потужність, що розсіюється, досягає 100 Вт. Розкид параметрів транзисторів і опорів резисторів R4 - R19 немає значення, оскільки кожен транзистор управляється своїм операційним підсилювачем. Виходи ОУ DA1.1 - DA8.2 через транзистори VT17 - VT32 з'єднані з базами транзисторів VT1 - VT16, а напруги зворотних зв'язків подано на входи, що інвертують, з емітерів відповідних транзисторів. ОУ підтримують на входах, що інвертують (і відповідно на емітерах транзисторів VT1 - VT16) такі ж напруги, які є у них на неінвертуючих входах.

На неінвертуючі входи всіх ОУ подано стабільну напругу управління з резистивного дільника R2R3, підключеного до виходу інтегрального стабілізатора DA11. При зміні напруги, що управляє, змінюється струм через кожен з резисторів R4 - R19 і, відповідно, через загальне навантаження, підключену до розетки XS1. Живляться ОУ від стабілізатора, виконаного на мікросхемах DA9, DA10 та транзисторі VT33.

Замість складових транзисторів КТ827А в стабілізаторі струму можна застосувати транзистори цієї серії з індексами Б, В, Г або комбінації з двох транзисторів відповідної потужності (наприклад, КТ815+КТ819 будь-якими буквеними індексами). Здвоєні ОУ КР140УД20 замінні на К157УД2 або на одинарні ОУ КР140УД6, К140УД7, К140УД14 та подібні до них, стабілізатор 78L05 - на КР142ЕН5А, КР142ЕН5Б, 78 КТ09 та ін, діоди Д315 - на Д3102. Замість трансформатора ТПП603 (Т200) допустиме застосування ТПП160, ТПП232 або будь-якого іншого з двома вторинними обмотками на напругу 1...234 Ст.

Резистор R1 може бути будь-якого типу, R2 бажано застосувати стабільний (наприклад, С2-29). Для регулювання струму навантаження автор використовував змінний резистор СП5-35А (з високою роздільною здатністю), але можна, звичайно, застосувати і будь-який інший, що забезпечує необхідну точність установки струму. Конденсатор C3 набраний з десяти конденсаторів К50-32А, С4, С6 – К50-35, решта – будь-якого типу. Використовувати як C3 один конденсатор великої ємності не можна, так як він сильно перегріватиметься через те, що його висновки не розраховані на такі великі струми (недостатньо переріз).

Здвоєні ОУ DA1 - DA8, транзистори VT17 - VT32, інтегральний стабілізатор напруги DA11, резистори R2, R3 та конденсатори С4 - С7 монтують на друкованій платі, виготовленій за кресленням, показаним на рис. 2.

(Натисніть для збільшення)

Транзистори VT1 ​​- VT16 закріплюють на тепловідведення, здатних розсіяти не менше 100 Вт кожен. Автор використовував ребристі тепловідведення розмірами 200×100×26 мм (рис. 3). Всі 16 тепловідводів зібрані в батарею, для їх охолодження застосовані чотири вентилятори ВВФ-112М. Це дозволило включати стабілізатор струму довгострокове постійне навантаження. Якщо навантаження буде короткочасним або імпульсним, можна обійтися і тепловідведення менших розмірів.

Резистори R4 - R19 виготовляють з високоомного (манганінового або константанового) дроту діаметром 1...2 мм і закріплюють на тепловідведення відповідних їм транзисторів.

Для охолодження діодів VD5 - VD8 використовують стандартні тепловідведення, розраховані на встановлення діодів Д200 (обдув їх вентилятором не потрібно). Мікросхему DA9 та транзистор VT33 розміщують на невеликих пластинчастих тепловідведеннях.

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

Вторинна обмотка трансформатора Т2 повинна забезпечувати напругу близько 14 В при струмі навантаження 150 А (добре підходить трансформатор зварювання). Падіння напруги на опорі навантаження стабілізатора має бути не більше 10 В (решта напруги падає на транзисторах VT1 - VT16 і резисторах R4 - R19). При більшому падінні напруги на навантаженні доведеться підвищити напругу вторинної обмотки трансформатора Т2, проте в цьому випадку необхідно простежити, щоб потужність розсіювання кожного транзисторів не перевищила максимально допустиму.

Налагодження зібраного зі справних деталей пристрою зводиться до встановлення максимального струму, що стабілізується підбором резистора R2. Це зручно зробити, тимчасово замінивши останній включеним реостатом підстроювальним резистором опором 1,5...2 кОм. Встановивши його двигун в положення максимального опору, а двигун резистора R3 у верхнє (за схемою) положення і послідовно включивши з навантаженням амперметр на струм 150...200 А (або просто під'єднавши його до гнізд розетки XS1), включають стабілізатор в мережу і, зменшуючи опір підстроювального резистора, домагаються відхилення стрілки амперметра до відповідної позначки шкали. Потім вимірюють опір введеної частини підстроювального резистора і замінюють його постійним найближчого номіналу.

При максимальному струмі 150 А напруга на емітерах транзисторів VT1 - VT16 має бути близько 1,88 В. Тому налагодження можна проводити і по напрузі на емітері будь-якого з цих транзисторів, хоча точність установки струму при цьому буде невелика через розкид опорів резисторів R4 – R19.

Якщо необхідно збільшити або зменшити максимальний струм, що віддається в навантаження, можна відповідно збільшити або зменшити число транзисторів і ОУ. Таким чином, на основі описаного стабілізатора можна створити значно потужніше джерело струму.

Підключаючи навантаження до стабілізатора струму, слід пам'ятати, що на "земляному" дроті буде плюсовий вихід стабілізатора.

Автор: І.Коротков, пос.Буча Київської обл., Україна

Дивіться інші статті розділу Стабілізатори напруги.

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 Телеприставка-шпигун 16.12.2012 Американський оператор зв'язку Verizon подав патентну заявку, в якій описано телевізійну приставку, яка спостерігає за глядачем під час перегляду програм. Інтелектуальна система аналізує дії глядача, ідентифікує їх та на підставі отриманих даних надає відповідну рекламу. Патентна заявка отримала назву "Методи та системи подання реклами, пов'язаної із зовнішніми діями користувача". Для ідентифікації цих "зовнішніх дій" використовується цілий комплект модулів, він включає "сенсор глибини, сенсор побудови зображення, аудіосенсор і термальний сенсор". Цього виявляється достатньо, щоб визначити наступні дії: "прийняття їжі, заняття спортом, сміх, читання, сон, розмова, спів, спів, прибирання та гру на музичному інструменті". Все це може здатися дещо неетичним і шокуючим, проте насправді приводів для занепокоєння не більше, ніж зазвичай. По-перше, вже зараз багато великих компаній збирають різну інформацію про користувачів, про їхні пристрасті та відвідувані ними сайти, цим займаються, зокрема, Facebook і Google, щоб доставляти рекламу безпосередньої цільової аудиторії. А по-друге, такі системи зазвичай вимагають підтвердження з боку користувача, що він не заперечує проти збору цієї інформації.

Інші цікаві новини:

▪ Сонячний тандем

▪ Електронні новинки на службі в Іраку

▪ Електрохімічні транзистори з унікальними властивостями

▪ Неосвічені мухи живуть довше

▪ Підвищено ефективність гнучкого сонячного елементу CIGS

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Інструмент електрика. Добірка статей

▪ стаття На початку було слово. Крилатий вислів

▪ стаття Чи завжди існували права водія? Детальна відповідь

▪ стаття Слюсар із ремонту обладнання кисневої станції. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Лак для жерсті. Прості рецепти та поради

▪ стаття Досвід із сухою палицею. Фізичний експеримент

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

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

www.diagram.com.ua
2000-2024