Стабилизатор тока до 150 ампер

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Стабилизаторы напряжения

 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. В статье описывается 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. 1.

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 9,4 А, что значительно меньше предельно допустимого значения для КТ827А - КТ827В. При падении напряжения на транзисторе 10...11 В рассеиваемая мощность достигает 100 Вт. 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 R2R3, подключенного к выходу интегрального стабилизатора DA11. 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, КТ815+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, КР142ЕН5Б или 78L09, транзисторы КТ315Е - на КТ3102, КТ603 и др., 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 стабильный (например, С2-29). Для регулирования тока нагрузки автор использовал переменный резистор СП5-35А (с высокой разрешающей способностью), но можно, конечно, применить и любой другой, обеспечивающий требуемую точность установки тока. Конденсатор C3 набран из десяти конденсаторов К50-32А, С4, С6 - К50-35, остальные - любого типа. Использовать в качестве C3 один конденсатор большой емкости нельзя, так как он будет сильно перегреваться из-за того, что его выводы не рассчитаны на такие большие токи (недостаточно сечение).

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. 2.

(нажмите для увеличения)

Транзисторы VT1 - VT16 закрепляют на теплоотводах, способных рассеять не менее 100 Вт каждый. Автор использовал ребристые теплоотводы размерами 200x100x26 мм (рис. 3). Все 16 теплоотводов собраны в батарею, для их охлаждения применены четыре вентилятора ВВФ-112М. Это 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.

Налаживание собранного из исправных деталей устройства сводится к установке максимального стабилизируемого тока подбором резистора R2. Это удобно сделать, временно заменив последний включенным реостатом подстроечным резистором сопротивлением 1,5...2 кОм. Установив его движок в положение максимального сопротивления, а движок резистора R3 в верхнее (по схеме) положение и включив последовательно с нагрузкой амперметр на ток 150...200 А (или просто подсоединив его к гнездам розетки XS1), включают стабилизатор в сеть и, уменьшая сопротивление подстроечного резистора, добиваются отклонения стрелки амперметра до соответствующей отметки шкалы. Затем измеряют сопротивление введенной части подстроечного резистора и заменяют его постоянным ближайшего номинала.

При максимальном токе 150 А напряжение на эмиттерах транзисторов VT1 - VT16 должно быть около 1,88 В. Поэтому налаживание можно проводить и по напряжению на эмиттере какого-либо из этих транзисторов, хотя точность установки тока при этом будет небольшой из-за разброса сопротивлений резисторов R4 - R19.

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: И.Коротков, пос.Буча Киевской обл., Украина

Смотрите другие статьи раздела Стабилизаторы напряжения.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Двойная система антител летучих мышей против опасных вирусов 17.09.2026

Летучие мыши давно занимают особое место в исследованиях инфекционных заболеваний. Эти животные способны быть естественными носителями вирусов, представляющих серьезную опасность для человека, однако сами зачастую избегают тяжелых последствий заражения. Такая необычная способность особенно интересна ученым, поскольку позволяет изучать механизмы, с помощью которых организм может одновременно сосуществовать с потенциально опасными патогенами и контролировать их воздействие. Исследователи из Тюлейнского университета, Стэнфорда и Центров по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) приблизились к объяснению этого феномена. По их данным, важную роль может играть необычная организация иммунной системы рукокрылых. У представителей семейства лиликовых (Vespertilionidae), насчитывающего более 500 видов и распространенного на всех континентах, кроме Антарктиды, специалисты обнаружили сразу две независимые генетические системы, участвующие в создании тяжелых цепей антител. Антитела пред ...>>

Экологичный ноутбук Acer Vero 16 с модульным корпусом 17.09.2026

Современный ноутбук постепенно перестает быть устройством, которое после нескольких лет эксплуатации проще заменить новым. Производители все чаще пытаются увеличить срок службы техники за счет переработанных материалов, ремонтопригодной конструкции и возможности модернизации отдельных компонентов. Новый Acer Vero 16 (V16-I71 / V16-I71T) стал одним из примеров такого подхода: при высокой производительности модель ориентирована не только на современные вычислительные задачи, но и на снижение экологической нагрузки на протяжении всего жизненного цикла устройства. В основе концепции Acer лежит расширенный принцип 4R, включающий Reduce - уменьшение использования ресурсов, Reuse - повторное применение, Recycle - переработку и Repairability - ремонтопригодность. Разработчики постарались реализовать эти четыре направления непосредственно в конструкции ноутбука. В частности, верхняя крышка и рабочая панель изготовлены из сплава, в котором сочетаются 50% переработанного и 50% низкоуглеродисто ...>>

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Случайная новость из Архива Источники питания для систем безопасности Mean Well PSC-160 20.02.2015 Компания Mean Well расширила модельный ряд источников питания для систем безопасности и низковольтных систем бесперебойного питания (UPS) серией PSC-160. Новая серия источников питания обладает выходной мощностью 160 Вт и имеет два раздельных канала для питания нагрузки и заряда аккумулятора. Источники выпускаются на два значения выходного напряжения 13,8 В (PSC-160A) и 27,6 В (PSC-160B). Напряжение по каналу нагрузки можно регулировать в диапазоне 12...15 В/24...29 В при этом напряжение заряда аккумулятора не изменяется. Новая серия источников питания PSC-160 выпускается в бескорпусном исполнении и в закрытом кожухе. Модели с кожухом имеют в обозначении дополнительный символ "C" например PSC-160A-C. Дистанционный контроль наличия напряжения сети (AC-Ok) и состояния аккумулятора (Bat Low) осуществляется с помощью встроенного реле ("сухой" контакт). Источники питания имеют защиту от КЗ, перегрузки, превышения выходного напряжения, глубокого разряда аккумулятора и его переполюсовки. Новая серия источников питания имеет коррекцию коэффициента мощности, характеризуется высокой эффективностью (КПД до 90%) и работоспособна в диапазоне входного напряжения 90...264 В АС при температуре окружающей среды -20...+70°С в условиях естественной конвекции. Источники питания серии PSC-160 предназначены для систем безопасности, аварийного освещения, систем сигнализации, контроля доступа и низковольтных систем бесперебойного питания. Основные технические параметры серии PSC-160: - выходная мощность: 160 Вт; - выходное напряжение: 13,8 В (PSC-160A) и 27.6 В (PSC-160B); - два раздельных канала для нагрузки и заряда АКБ; - коэффициент мощности >0,95; - КПД до 90%; - сигнализация AC-Ok, Bat Low (контакты реле); - диапазон входного напряжения: 90...264 В АС/127...370 В DC; - рабочий температурный диапазон: -20...+70°С; - габаритные размеры (ДхШхВ): 152,4х76,2х32 мм/155,4x85x37 мм (в кожухе).

Другие интересные новости:

▪ Мужчины и женщины видят разные сны

▪ Дроны против коронавируса

▪ Сверхкомпактный датчик изображения толщиной 2,5 мм для мобильных устройств

▪ Противомикробная пленка для бытовых поверхностей

▪ ЖК-телевизоры DELL и HEWLETT-PACKARD в OEM-исполнении ASUS

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электромонтажные работы. Подборка статей

▪ статья Георг Вильгельм Фридрих Гегель. Знаменитые афоризмы

▪ статья Как летают летучие драконы? Подробный ответ

▪ статья Работа на пастеризаторе. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Милливольтметр переменного тока. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Нештатное ЗУ для цифровой камеры. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026