Стабилизатор тока на 100-200 ампер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Разные электроустройства

 Комментарии к статье

В литературе не часто можно встретить описания стабилизаторов тока на 100...200 А, однако в некоторых процессах (гальваника, сварка и др.) они необходимы. На первый взгляд, для стабилизации таких токов необходимы и соответствующие мощные транзисторы. Вашему вниманию предлагается стабилизатор тока на 150 А (с плавной регулировкой от нуля до максимума), выполненный на обычных, широко распространенных транзисторах серии КТ827. Примененное схемотехническое решение позволяет легко увеличить или уменьшить максимальный стабилизируемый ток.

Принципиальная схема предлагаемого стабилизатора тока изображена на рис. 3.34. Как видно, нагрузка включена несколько необычно - в разрыв провода, соединяющего отрицательный вывод диодного моста VD5...VD8 с общим проводом устройства. Все мощные транзисторы VT1...VT16 включены по схеме с общим коллектором, но каждый из них нагружен на свой уравнивающий резистор (R4...R19), также соединенный с общим проводом. Таким образом, через подключенную к розетке XS1 нагрузку стабилизатора протекает суммарный ток всех 16 транзисторов. Ток через каждый из транзисторов VT1...VT16 выбран около 9 А, что значительно меньше предельно допустимого значения для транзисторов КТ827А...КТ827В. При падении напряжения на транзисторе 10... 11 В рассеиваемая мощность достигает 100 Вт.

(нажмите для увеличения)

Разброс параметров транзисторов и сопротивлений резисторов R4...R19 не имеет значения, так как каждый транзистор управляется своим операционным усилителем. Выходы ОУ DA1.1...DA8.2 через транзисторы VT17...VT32 соединены с базами транзисторов VT1...VT16, а напряжения обратных связей поданы на инвертирующие входы с эмиттеров соответствующих транзисторов. ОУ поддерживают на инвертирующих входах (и, соответственно, на эмиттерах транзисторов VT1...VT16) такие же напряжения, какие имеются у них на неинвертирующих входах. На неинвертирующие входы всех ОУ подано стабильное управляющее напряжение с резистивного делителя R2, R3, подключенного к выходу интегрального стабилизатора DAH. При изменении управляющего напряжения изменяется ток через каждый из резисторов R4...R19 и, соответственно, через общую нагрузку, подключенную к розетке XS1. Питаются ОУ от стабилизатора, выполненного на микросхемах DA9, DA10 и транзисторе VT33.

Вместо составных транзисторов КТ827А в стабилизаторе тока можно применить транзисторы этой серии с индексами Б, В, Г или комбинации из двух транзисторов соответствующей мощности (например, КТ315 + КТ819 с любыми буквенными индексами). Сдвоенные ОУ КР140УД20 заменимы на К157УД2 или на одинарные ОУ КР140УД6, К140УД7, К140УД14 и им подобные, стабилизатор 78L05 - на КР142ЕН5А, КР142ЕН5В или 78М05, транзисторы КТ315Е - на КТ3102, КТ603, диоды Д200 - на Д160. Вместо трансформатора ТПП232 (Т1) допустимо применение ТПП234, ТПП253 или любого другого с двумя вторичными обмотками на напряжение 16...20 В.

Резистор R1 может быть любого типа, R2 желательно применить высокостабильный, например, С2-29. Для регулирования тока нагрузки был использован переменный резистор СП5-35А (с высокой разрешающей способностью), но можно, конечно, применить и любой другой, обеспечивающий требуемую точность установки тока. Конденсатор С3 набран из десяти конденсаторов К50-32А, С4, С6 - К50-35, остальные - любого типа. Использовать в качестве С3 один конденсатор большой емкости нельзя, так как он будет сильно перегреваться из-за того, что его выводы не рассчитаны на такие большие токи (недостаточное сечение провода). Сдвоенные ОУ DA1...DA8, транзисторы VT17...VT32, интегральный стабилизатор напряжения DA11, резисторы R2, R3 и конденсаторы С4...С7 монтируют на печатной плате, изготовленной по чертежу, показанному на рис. 3.35.

Транзисторы VT1...VT16 закрепляют на теплоотводах, способных рассеять не менее 100 Вт каждый. Все 16 теплоотводов собраны в батарею, для их охлаждения применены четыре вентилятора, что позволило включать стабилизатор тока на долговременную постоянную нагрузку. Если нагрузка будет кратковременной или импульсной, можно обойтись и теплоотводами меньших размеров Резисторы R4...R19 изготавливают из высокоомного (манганинового или константанового) провода диаметром 1...2 мм и закрепляют на теплоотводах соответствующих им транзисторов Для охлаждения диодов VD5...VD8 используют стандартные теплоотводы, рассчитанные на установку диодов Д200 (обдув их вентилятором не требуется).

Микросхему DA9 и транзистор VT33 размещают на небольших пластинчатых теплоотводах. При монтаже стабилизатора тока нужно учитывать, что через некоторые цепи будет течь ток 150 А, поэтому их необходимо выполнить проводом соответствующего сечения.

Вторичная обмотка трансформатора Т2 должна обеспечивать напряжение около 14 В при токе нагрузки 150 А (хорошо подходит сварочный трансформатор). Падение напряжения на сопротивлении нагрузки стабилизатора должно быть не более 10 В (остальное напряжение падает на транзисторах VT1...VT16 и резисторах R4...R19). При большем падении напряжения на нагрузке придется повысить напряжение вторичной обмотки трансформатора Т2, однако в этом случае необходимо проследить, чтобы мощность рассеяния каждого из транзисторов не превысила максимально допустимую.

Если необходимо увеличить или уменьшить отдаваемый в нагрузку максимальный ток, можно, соответственно, увеличить или уменьшить число транзисторов и ОУ. Таким образом, на основе описанного стабилизатора можно создать значительно более мощный источник тока.

Подключая нагрузку к стабилизатору тока, следует помнить, что на "земляном" проводе будет плюсовой выход стабилизатора.

Автор: Семьян А.П.

Смотрите другие статьи раздела Разные электроустройства.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Микрогравитация не ослабляет сердечные клетки 09.09.2026

Продолжительное пребывание в космосе подвергает человеческий организм воздействию условий, с которыми он никогда не сталкивается на Земле. Микрогравитация изменяет распределение жидкостей, способствует потере костной и мышечной массы, а космическое излучение способно повреждать ДНК. Особое значение для будущих длительных экспедиций имеет состояние сердечно-сосудистой системы. Новый эксперимент с мышами на борту Международной космической станции показал, что клетки сердечной мышцы могут сохранять силу сокращения даже после нескольких недель пребывания в микрогравитации. Исследователи давно наблюдают за тем, каким образом отсутствие привычной земной гравитационной нагрузки отражается на организме. В космосе жидкости перераспределяются в сторону верхней части тела, позвоночник немного растягивается, из-за чего рост временно увеличивается, а скелетные мышцы постепенно теряют массу и силу. Однако сердечная мышца работает в несколько иных условиях, поэтому специалисты Чикагского университ ...>>

Квантовый процессор IBM Nighthawk R2 09.09.2026

Квантовые компьютеры пока существенно уступают классическим системам в универсальности, однако в специализированных задачах они уже демонстрируют впечатляющие возможности. При этом важна не только вычислительная мощность отдельных кубитов, но и скорость, с которой процессор способен выполнять последовательность квантовых операций. Именно на сокращение таких задержек специалисты IBM сделали ставку при создании нового процессора Nighthawk R2, оснащенного 120 программируемыми кубитами. Главным достижением Nighthawk R2 стала значительно более высокая скорость выполнения квантовых схем. Новый процессор способен обрабатывать более 100 тысяч схем в секунду, тогда как предшествующий Heron выполнял около 4 тысяч. Такой разрыв связан не столько с увеличением количества кубитов, сколько с устранением одного из узких мест квантовых вычислений - длительного промежутка между последовательными запусками программ. В предыдущей архитектуре Heron после завершения вычисления кубит необходимо было и ...>>

Горячие напитки высвобождают миллионы частиц пластика 08.09.2026

Бумажные стаканчики давно стали привычной альтернативой пластиковым: их используют в кофейнях, офисах и заведениях быстрого питания для кофе, чая и других напитков. Однако название "бумажный" не означает, что такая посуда полностью состоит из бумаги. Чтобы стаканчик не размокал, его внутреннюю поверхность покрывают тонким слоем полимера. Исследователи из Университета Квинсленда решили выяснить, что происходит с этими покрытиями при контакте с горячей жидкостью, и обнаружили, что вместе с напитком из них могут высвобождаться чрезвычайно мелкие частицы пластика. В ходе лабораторных экспериментов специалисты изучили два типа одноразовых бумажных стаканчиков. В одном случае внутренняя поверхность была защищена традиционным полиэтиленовым покрытием, а в другом использовался полимер на основе полимолочной кислоты (PLA), который часто рассматривается в качестве более экологичной альтернативы обычному пластику. Полимолочная кислота способна биологически разлагаться при определенных условиях ...>>

Случайная новость из Архива Док-станция Razer Thunderbolt 4 Dock 14.02.2021 Компания Razer подготовила док-станцию для ноутбуков, оснащенных интерфейсом Thunderbolt 4. Новинка получила название Razer Thunderbolt 4 Dock и совместима с USB 4. Как и положено док-станции для ноутбуков, устройство содержит большое количество разнообразных портов подключения. На передней панели находится слот для карты памяти SD UHS-II, 3,5-миллиметровый звуковой разъем для наушников и один порт Thunderbolt 4 для прямого подключения к компьютеру. На задней панели доступны три порта Thunderbolt 4 для подключения дисплеев и аксессуаров (включая поддержку корпуса внешней видеокарты Razer Core X), порт Gigabit Ethernet и три порта USB Type-A 3.1 Gen 2. И еще есть цилиндрический разъем для источника питания мощностью 135 Вт. Дополнительно док-станция Razer Thunderbolt 4 Dock оснащена системой подсветки Chroma RGB. Новинка поддерживает PD и может передавать на ноутбуки до 90 Вт энергии. Заявлена поддержка подключения внешних мониторов с высоким разрешением: до двух 4K-дисплеев с частотой 60 Гц или одного 8K-дисплея с частотой 30 Гц. Устройство может использоваться с ноутбуками, работающими под управлением Windows 10 и оснащенными портами Thunderbolt 3, а также с последними моделями MacBook Pro и Air под управлением macOS Big Sur и всеми компьютерами с чипами Apple M1, которые также оснащены портами Thunderbolt 3. Цена новинки - $329,99.

Другие интересные новости:

▪ Смартфон Samsung Galaxy Quantum5на основе квантовых вычислений

▪ Морской робот-беспилотник на автономном питании

▪ Музыка тела

▪ Беспроводные наушники Honor Earbuds 3i

▪ Люди охотятся на птиц или наоборот

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Усилители мощности. Подборка статей

▪ статья В сварке труб поможет струбцина. Советы домашнему мастеру

▪ статья Почему некоторые астрономы предполагают, что Солнце - двойная звезда? Подробный ответ

▪ статья Простой штык со шлагом. Советы туристу

▪ статья Сабвуфер 52wSUB2L-2. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Неуловимое кольцо. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026