0から150 Aまでの現在のスタビライザー。スキーム、説明

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0 ～ 150 A の電流安定器。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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文献では、100 ～ 200 A の電流安定剤を見つけることはほとんどできませんが、一部のプロセス (電気めっき、溶接) では必要です。このような電流の場合、通常、耐久性の高いトランジスタが必要です。従来の KT150 トランジスタで電流を 0 ～ 150 A まで連続的に調整できる 827 A 回路を提案します。

図1はスタビライザーの制御部、図2は動力部です。

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0〜150Aの電流安定器

図 2 からわかるように、負荷は少し変わった形で接続されています。ダイオードブリッジのマイナス端子とアース線の間のギャップです。すべての強力なトランジスタ (16 個あります) は共通コレクタ回路に従って接続されていますが、それぞれに独自の負荷がかかります。すべての負荷抵抗も 16 番目の出力でグランドに接続されます。したがって、XNUMX 個のトランジスタすべての合計電流が端子 Rn を流れます。

9,4 つのトランジスタを流れる電流は約 827 A になるように選択されており、KT10 トランジスタにとっては十分許容できる値です。トランジスタの両端の電圧降下が 11 ～ 100 V の場合、1 つのトランジスタの消費電力は約 16 ワットになります。各安定化トランジスタは独自のオペアンプによって制御されるため、トランジスタ VT2 ～ VT17 のパラメータの広がりと抵抗 R1 ～ R1 の抵抗値は問題になりません (図 8)。各デュアルオペアンプ DA1 ... DA16 の出力は、トランジスタ VT1 ... VT1 (図 16) を介してトランジスタ VT2 ... VT16 (図 1) のベースに接続され、反転回路にフィードバックが適用されます。対応するトランジスタのエミッタからオペアンプの入力に接続されます。オペアンプは、非反転入力と同じ電圧を反転入力（したがってエミッタ）でも維持します。抵抗 R16 ～ R1 (図 9) を介した 17 個の非反転入力すべてには、スタビライザー DA18 と抵抗 R2、R17 から安定した制御電圧が供給されます。制御電圧が変化すると、各抵抗器 R2 ... RXNUMX (図 XNUMX) を流れる電流が変化し、それに応じて合計負荷 Rn を流れる電流も変化します。

オペアンプ DA1 ... DA8 は、要素 DA1、DA2、VT17 で作られたスタビライザーによって電力供給されます (図 2)。オペアンプには、± 12 ... 15 V の電圧を持つ他の電源を使用できます。

デザイン。制御オペアンプのプリント基板を図 3 に示します。これには、図 1 のすべての要素が含まれています。

0〜150Aの電流安定器

パワートランジスタは、少なくとも 100 ワットを放散できるラジエーターに配置されます。サイズ 10x20 cm のリブ付きラジエーターを使用し、16 個のラジエーターすべてをバッテリーに組み込んで、4 つのファン (VVF-112M または類似品) によって送風しました。

これにより、長期の一定負荷に対して電流スタビライザをオンにすることが可能になりました。負荷が短期間またはパルス状である場合は、より小型のラジエーターが必要になる場合があります。

抵抗器 R2 ... R17 (図 2) は、直径 1 ～ 2 mm の高抵抗ワイヤ (マンガニンまたはコンスタンタン) でできており、それぞれのトランジスタのラジエーターに取り付けられています。コンデンサ C3 (図 2) は、1000015000 マイクロファラッドの容量を持ついくつかのコンデンサから集められています。過熱し始めるため、大きなコンデンサを XNUMX つ使用することはできません (端子の断面積が不十分であり、そのような大電流向けに設計されていません)。

一連の小型コンデンサを使用すると、電流が端子に分配され、端子は冷たいままになります。ダイオード VD5 ... VD8 は、D200 ダイオードの取り付け用に設計された標準ラジエーターに配置されます。

D200 ダイオードを使用する場合、ファンでダイオードを吹き飛ばす必要はありません。チップ DA1 とトランジスタ VT17 (図 2) は小さなプレートヒートシンク上に配置されています。

電流安定器を設置するときは、一部の回路には150 Aの電流が流れるため、適切なセクションのワイヤで作成する必要があることを忘れてはなりません。

ＴＲ２トランスとしては、２次巻線の電流１５０Ａ、電圧１４Ｖ程度に耐えられるトランスを使用する。

溶接変圧器はこの目的に適しています。各トランジスタと抵抗 R14 ～ R10 での電圧降下を考慮する必要があるため、電源電圧 2 V での電流安定器の負荷抵抗での電圧降下は 17 V 以下である必要があります (図 2)。。

Rнの両端の電圧降下が大きい場合、変圧器TR2の二次巻線の電圧の上昇が許容されますが、必要なのは各トランジスタの損失電力がトランジスタの最大許容値を超えないようにすることだけです。

必要に応じて、パワートランジスタとそれに対応するオペアンプの数をそれぞれ増減することで、負荷に供給される最大電流を増減できます。

したがって、この電流安定化装置に基づいて、より強力な電流源を作成することが可能です。

詳細。複合トランジスタ KT827A は、異なる文字のトランジスタに置き換えることも、815 つのトランジスタで構成することもできます (たとえば、任意の文字インデックスを持つ KT819 + KT140)。デュアルオペアンプ KR20UD157 は、K2UD140 またはシングルオペアンプ KR6UD140、K7UD140、K14UD78 などに置き換えることができます。05L142 スタビライザーは、KR5EN78A、B、または 09L315 に置き換えることができます。トランジスタ KT3102E は KT603、KT200 などと交換可能です。ダイオード D160 はダイオード D1 に置き換えることができます。変圧器 TR232 タイプ TPP234 は、電圧 253 ～ 16 V の二次巻線を備えた TPP20、TPP17、またはその他のものに置き換えられます。R18、R17 を除くすべての抵抗は任意のタイプです。抵抗R2は安定したもの(例えばC29-18)が望ましいです。可変抵抗器 R5 微調整可能な SP35-XNUMXA タイプを使用しましたが、他のものを使用することもできます。

コンデンサC3（図2）はK10-50Aタイプの32個のコンデンサで構成され、コンデンサC2、C4（図1）はK50-35タイプのコンデンサで構成され、残りは任意のタイプです。

調整。保守可能な部品から組み立てられた現在のスタビライザーは、すぐに使用可能です。抵抗R17を使用して最大安定電流を設定するだけで済みます。これを行うには、最後の抵抗の代わりに 1,5 ～ 2 kΩ の抵抗を持つ調整抵抗を配置すると便利です。図に従って、最大抵抗の位置に設定し、抵抗器 R18 のスライダーを上の位置に設定し、電流計を負荷と直列に接続して 150 ～ 200 A の電流を流します（または負荷接続を短絡します）。電流計を介して端子を介して)、ネットワーク内の安定器をオンにし、抵抗器 R17 の抵抗を減らし、電流計の針を必要な最大電流に設定します。次に、調整抵抗の抵抗を測定した後、代わりに定数をはんだ付けします。

最大電流 150 A では、強力なトランジスタのエミッタ電圧は約 1,88 V になるはずです。したがって、電流設定の精度は異なりますが、任意のトランジスタのエミッタ電圧によって調整することもできます。配線抵抗の抵抗値のばらつきにより小さくなります。これでセットアップは完了です。

このような電流安定化装置に基づいて、4 つのパワートランジスタと 0 つのオペアンプだけを使用して車のバッテリー用の充電器を組み立てることができます。自動車バッテリーの充電器の図を図9に示します。バッテリーの充電電流を 4 ～ 1 A までスムーズに調整できます。充電プロセス中、電流は変化しません。 TR4 変圧器の巻線 22 (図 25) の電圧は 1 ～ XNUMX V でなければなりません。これは、TRXNUMX 変圧器巻線の電圧からバッテリ電圧を引いた電圧がパワートランジスタに印加されるためです。

0〜150Aの電流安定器
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負荷を上記の電流安定器に接続するときは、安定器の正の出力が「アース」ワイヤ上にあることを忘れてはなりません。

著者: I.A. コロトコフ

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