150アンペアまでの電流安定器。スキーム、説明

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150アンペアまでの電流安定器

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文献では、100 ... 200 A 用の電流安定剤の説明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 (亜鉛めっき、溶接など) では必要です。一見すると、このような電流を安定させるには、適切な強力なトランジスタも必要です。この記事では、従来の広く普及している KT150 シリーズのトランジスタを使用して作成された 827 A 電流スタビライザ (ゼロから最大までスムーズに調整可能) について説明します。応用回路設計により、最大安定化電流を簡単に増減できます。

提案された電流安定器の概略図を図1に示します。 XNUMX。

150アンペアまでの電流安定器

ご覧のとおり、負荷は少し珍しい方法で含まれています - VD5-VD8 ダイオードブリッジのマイナス端子をデバイスの共通線に接続するワイヤの切れ目です。すべての強力なトランジスタ VT1 ～ VT16 は共通コレクタ回路に従って接続されますが、それぞれの等化抵抗器 (R4 ～ R19) に負荷がかかり、同様に共通のワイヤに接続されます。したがって、1 個のトランジスタすべての合計電流が、XS16 ソケットに接続されたスタビライザー負荷を流れます。

各トランジスタ VT1 ～ VT16 を流れる電流は約 9,4 A になるように選択されますが、これは KT827A ～ KT827V の最大許容値よりもはるかに小さくなります。トランジスタ両端の電圧降下が 10 ... 11 V になると、消費電力は 100 ワットに達します。各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、トランジスタのパラメータと抵抗器 R4 ～ R19 の抵抗値の広がりは問題になりません。オペアンプ DA1.1 ～ DA8.2 の出力は、トランジスタ VT17 ～ VT32 を介してトランジスタ VT1 ～ VT16 のベースに接続され、フィードバック電圧は対応するトランジスタのエミッタから反転入力に印加されます。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、トランジスタ VT1 ～ VT16 のエミッタ) にサポートします。

すべてのオペアンプの非反転入力には、積分安定器 DA2 の出力に接続された抵抗分圧器 R3R11 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、抵抗器 R4 ～ R19 のそれぞれを流れる電流が変化し、それに応じて XS1 ソケットに接続されている負荷全体にも電流が変化します。オペアンプは、DA9、DA10 マイクロ回路と VT33 トランジスタで作られたスタビライザーから電力を供給されます。

電流スタビライザーの複合トランジスタ KT827A の代わりに、インデックス B、C、G を持つこのシリーズのトランジスタ、または適切な電力の 815 つのトランジスタの組み合わせ (たとえば、任意の文字インデックスを持つ KT819 + KT140) を使用できます。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、スタビライザ05L142 - KR5EN142A、KR5EN78Bまたは09L315、トランジスタKT3102E - KT603、KT200など、ダイオードD160 - D232と交換可能です。 1. 変圧器 TPP234 (T253) の代わりに、電圧 16 ～ 20 V の XNUMX つの二次巻線を備えた TPPXNUMX、TPPXNUMX、またはその他のものを使用することができます。

抵抗 R1 はどのようなタイプでも構いませんが、安定した R2 (C2-29 など) を使用することが望ましいです。負荷電流を調整するために、著者は可変抵抗器 SP5-35A (高分解能) を使用しましたが、もちろん、必要な電流設定精度を提供する他のものを使用することもできます。コンデンサ C3 は 50 個のコンデンサ K32-4A、C6、C50 ～ K35-3 で構成され、残りは任意のタイプです。 CXNUMX として XNUMX つの大きなコンデンサを使用することは不可能です。出力がそのような大電流向けに設計されていない (十分な断面積がない) ため、コンデンサが大幅に過熱するからです。

デュアルオペアンプ DA1 ～ DA8、トランジスタ VT17 ～ VT32、統合電圧レギュレータ DA11、抵抗 R2、R3、およびコンデンサ C4 ～ C7 は、図に示す図面に従って作成されたプリント基板に実装されています。 2.

（クリックして拡大）

トランジスタ VT1 ～ VT16 は、それぞれ少なくとも 100 ワットを放散できるヒートシンクに固定されています。著者は、寸法 200x100x26 mm のリブ付きヒートシンクを使用しました (図 3)。 16 個のヒートシンクすべてがバッテリーに組み込まれており、冷却には 112 個の VVF-XNUMXM ファンが使用されます。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、より小型のヒートシンクを省略できます。

150アンペアまでの電流安定器

抵抗器 R4 ～ R19 は、直径 1 ～ 2 mm の高抵抗 (マンガニンまたはコンスタンタン) ワイヤでできており、それぞれのトランジスタのヒートシンクに固定されています。

VD5 ～ VD8 ダイオードを冷却するには、D200 ダイオードの取り付け用に設計された標準のヒートシンクが使用されます (ファンで冷却する必要はありません)。 DA9 チップと VT33 トランジスタ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の電流が流れることを考慮する必要があるため、適切なセクションのワイヤで作成する必要があります。

変圧器 T2 の二次巻線は、14 A の負荷電流で約 150 V の電圧を提供する必要があります (溶接変圧器が適しています)。スタビライザの負荷抵抗での電圧降下は 10 V 以下である必要があります (残りの電圧降下はトランジスタ VT1 ～ VT16 および抵抗 R4 ～ R19 で発生します)。負荷両端の電圧降下が大きくなると、トランス T2 の二次巻線の電圧を高める必要がありますが、この場合、各トランジスタの損失電力が規定値を超えないようにする必要があります。許容される最大値。

保守可能な部品から組み立てられたデバイスの構築は、抵抗器 R2 を選択することによって最大安定化電流を設定するだけで済みます。これを行うには、最後に付属していた加減抵抗器を抵抗値 1,5 ～ 2 kOhm の調整抵抗器に一時的に置き換えると便利です。エンジンを最大抵抗の位置に設定し、抵抗器R3のエンジンを（図に従って）上部の位置に設定し、負荷と直列に電流計をオンにして、150 ... 200 A（またはXS1 ソケットのソケットに接続するだけです)、ネットワーク内のスタビライザーをオンにすると、調整抵抗の抵抗が減少することにより、電流計の針が対応する目盛まで偏向されます。次に、調整抵抗の入力部分の抵抗を測定し、最も近い値の定数に置き換えます。

最大電流 150 A では、トランジスタ VT1 ～ VT16 のエミッタの電圧は約 1,88 V になるはずです。したがって、これらのトランジスタのエミッタの電圧によっても調整を実行できますが、設定の精度は異なります。抵抗R4～R19の抵抗値の広がりにより、電流は小さくなります。

負荷に供給される最大電流を増減する必要がある場合は、それに応じてトランジスタとオペアンプの数を増減できます。したがって、説明した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。

負荷を電流安定器に接続するときは、「接地」線に安定器の正の出力があることに注意してください。

著者: I.コロトコフ、ブチャ村、キエフ地方、ウクライナ

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