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:

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 ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Ученые научились стирать воспоминания 27.10.2022 Контролируемое удаление во сне ненужных воспоминаний может помочь многим людям избавиться от травматических воспоминаний. Некоторая информация, хранящаяся нашим мозгом, не нужна человеку, но забыть его не получается. Ученые смогли добиться целенаправленного удаления ненужных воспоминаний. Ученые длительное время работают над разгадкой секретов сложной системы человеческого мозга. Недавние исследования немного приблизили их к этой цели. Теорию истирания воспоминаний изучала группа ученых из Йоркского университета. Они начали с изучения звуков, которые во время сна способны усиливать или, наоборот, минимизировать значимость воспоминаний. Такой подход может помочь многим людям, живущим с травматическими воспоминаниями. Ученые наблюдали за 29 людьми, участвовавшими в эксперименте. Для них на мониторе показывались разные пары слов, причем первым словом всегда был предмет, а вторым показывали какое-то место или человека. Участникам всего показывали в разных композициях 60 пар слов: предмет + человек либо место. Вышла выборка из 120 ассоциаций. При появлении на экране нескольких слов вслух произносилось название предмета. После этого у тестируемых проверялись возникшие ассоциации, они сами выбирали пару из шести предложенных вариантов. Затем в лаборатории люди засыпали под контролем ученых, в определенной фазе сна включавших аудиозапись 30 слов-предметов. После этого снова проводился тест на ассоциацию. Эксперимент показал, что способность вспомнить первое изученное слово в сочетании со словом, указывающим на объект, увеличивалась, если произношение слова-предмета называлось во сне. А если слово не называлось, то способность к запоминанию снижалась. Кроме того, ученые выяснили, что способность вспомнить второе слово вместе с тем же названием предмета снижалась. Таким образом ученым удалось смоделировать ситуацию, когда есть два конкурирующих воспоминания и научились влиять на человека, чтобы он забыл одно из них.

Другие интересные новости:

▪ CRT-телевизор со встроенным DVD-рекордером от PANASONIC

▪ Древний Египет погубили вулканы

▪ Утюготерапия

▪ Смешанная реальность для автомобилей

▪ Лавина из мячиков

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Домашняя мастерская. Подборка статей

▪ статья Бокс для подводной видеосъемки. Искусство видео

▪ Как представлена периодизация истории Средних веков? Подробный ответ

▪ статья Тунцовый узел. Советы туристу

▪ статья Прибор для проверки высоковольтных транзисторов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Сложение колебаний. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026