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:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Употребление рыбы и старение мозга 20.08.2024 Старение мозга - одна из главных проблем, с которой сталкиваются пожилые люди. Несмотря на то что на данный момент нет универсальных средств, способных полностью предотвратить когнитивные нарушения, ученые продолжают искать факторы, которые могут замедлить этот процесс. Одним из таких факторов может быть регулярное употребление рыбы. Недавнее исследование, проведенное французскими учеными, пролило свет на то, как рыба в рационе влияет на здоровье мозга у людей старше 65 лет. В ходе исследования ученые проанализировали пищевые привычки более 1,5 тысячи добровольцев в возрасте от 65 лет и старше. Важно отметить, что на момент начала эксперимента у участников не наблюдалось проблем с сердечно-сосудистой системой, а также признаков деменции. Это позволило исследователям сосредоточиться на влиянии питания на мозговую активность и состояние здоровья без искажающих факторов, связанных с уже существующими заболеваниями. Чтобы получить объективные данные, участники прошли процедуру магнитно-резонансной томографии (МРТ), которая позволила оценить состояние их мозга. МРТ - это метод, позволяющий получить детальные изображения внутренних структур тела, включая мозг, и выявить даже незначительные изменения в его тканях. Результаты исследования показали, что у людей, которые регулярно ели рыбу - не менее четырех раз в неделю, наблюдалось значительно меньше признаков повреждения мозга. В частности, у них реже фиксировались субклинические сердечно-сосудистые заболевания, которые могут оставаться незамеченными на ранних стадиях, но впоследствии приводят к серьезным проблемам со здоровьем, включая когнитивные нарушения. Авторы исследования подчеркнули, что их работа предоставляет доказательства того, что регулярное употребление рыбы положительно сказывается на состоянии мозга у пожилых людей, снижая риск развития сердечно-сосудистых заболеваний и связанных с ними когнитивных нарушений. Важно отметить, что речь идет о людях, у которых нет инсультов или деменции, что делает результаты исследования особенно ценными для профилактики этих состояний. Таким образом, включение рыбы в рацион, особенно на регулярной основе, может быть эффективным средством для поддержания здоровья мозга и предотвращения его старения. Учитывая результаты исследования, можно сделать вывод, что рыба - это не только вкусный продукт, но и важный элемент диеты, способствующий долгосрочному сохранению когнитивных функций и снижению рисков, связанных с возрастными изменениями в мозге. Результаты исследования подчеркивают важность правильного питания для поддержания здоровья мозга в пожилом возрасте. Регулярное употребление рыбы может стать доступным и эффективным способом продлить молодость мозга и улучшить качество жизни на долгие годы.

Другие интересные новости:

▪ Парализованная женщина заговорила через цифровой аватар

▪ Чашка меняет вкус чая

▪ Чип MediaTek Helio P22

▪ Минисканер здоровья человека

▪ Ультраширокий монитор ASUS ROG SWIFT OLED PG49WCD

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Веселые задачки. Подборка статей

▪ статья После ужина горчица. Крылатое выражение

▪ статья Какие звезды называют красными гигантами и как велика их средняя плотность? Подробный ответ

▪ статья Начальник службы инкассации банка. Должностная инструкция

▪ статья Электронный звонок для телефона на микросхеме. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Ясновидящий гусь. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026