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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Stromstabilisator von 0 bis 150 A. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Regler für Strom, Spannung, Leistung In der Literatur findet man selten Stromstabilisatoren für 100-200 A, in manchen Prozessen sind sie jedoch notwendig (Beschichtung, Schweißen). Solche Ströme erfordern in der Regel hochbelastbare Transistoren. Ich schlage eine 150-A-Schaltung mit stufenlos einstellbarem Strom von 0 bis 150 A unter Verwendung herkömmlicher KT827-Transistoren vor. Abb. 1 zeigt den Steuerteil des Stabilisators, Abb. 2 zeigt den Leistungsteil.
Wie aus Abb. 2 ersichtlich ist, wird die Last etwas ungewöhnlich angeschlossen: in die Lücke zwischen dem Minuspol der Diodenbrücke und dem Erdungskabel. Alle leistungsstarken Transistoren (es sind 16 davon) sind nach einer Schaltung mit einem gemeinsamen Kollektor verbunden, aber jeder von ihnen wird mit seiner eigenen Last belastet. Alle Lastwiderstände sind mit ihrem zweiten Anschluss ebenfalls mit Masse verbunden. Somit fließt der Gesamtstrom aller 16 Transistoren durch die Anschlüsse Rн. Der Strom durch einen Transistor ist auf etwa 9,4 A gewählt, was für die KT827-Transistoren völlig akzeptabel ist. Bei einem Spannungsabfall am Transistor von 10-11 V beträgt die Verlustleistung eines Transistors etwa 100 W. Die Streuung der Parameter der Transistoren VT1...VT16 und der Widerstände der Widerstände R2...R17 spielt keine Rolle, da jeder Stabilisatortransistor von einem eigenen Operationsverstärker gesteuert wird (Abb. 1). Der Ausgang jedes Doppel-Operationsverstärkers DA1...DA8 ist über die Transistoren VT1...VT16 (Abb. 1) mit den Basen der Transistoren VT1...VT16 (Abb. 2) verbunden, und die Rückkopplung wird dem Invertierer zugeführt Eingang des Operationsverstärkers vom Emitter des entsprechenden Transistors. Der Operationsverstärker hält am invertierenden Eingang (und damit am Emitter) die gleiche Spannung aufrecht wie an seinem nichtinvertierenden Eingang. Alle 16 nichtinvertierenden Eingänge werden über die Widerstände R1...R16 (Abb. 1) vom Stabilisator DA9 und den Widerständen R17, R18 mit einer stabilen Steuerspannung versorgt. Wenn sich die Steuerspannung ändert, ändert sich der Strom durch jeden der Widerstände R2...R17 (Abb. 2) und dementsprechend durch die Gesamtlast Rн. Die Operationsverstärker DA1...DA8 werden von einem Stabilisator angetrieben, der aus den Elementen DA1, DA2, VT17 besteht (Abb. 2). Für den Operationsverstärker können Sie jede andere Stromquelle mit einer Spannung von ±12...15 V verwenden. Design. Die Leiterplatte der Operationsverstärkersteuerung ist in Abb. 3 dargestellt. Darauf befinden sich alle Elemente aus Abb. 1.
Leistungstransistoren werden auf Strahlern platziert, die eine Verlustleistung von mindestens 100 W haben. Ich habe Lamellenstrahler der Größe 10x20 cm verwendet. Alle 16 Strahler wurden zu einer Batterie zusammengebaut und von 4 Lüftern (Typ VVF-112M oder ähnlich) angeblasen. Dadurch war es möglich, den Stromstabilisator für eine langfristig konstante Belastung einzuschalten. Bei kurzzeitiger oder impulsartiger Belastung können kleinere Strahler erforderlich sein. Die Widerstände R2...R17 (Abb. 2) bestehen aus hochohmigem Draht (Manganin oder Konstantan) mit einem Durchmesser von 1-2 mm und werden auf den Strahlern der entsprechenden Transistoren montiert. Der Kondensator C3 (Abb. 2) besteht aus mehreren Kondensatoren mit einer Kapazität von 1000015000 μF. Sie können keinen großen Kondensator verwenden, da dieser zu überhitzen beginnt (seine Anschlüsse haben einen unzureichenden Querschnitt und sind nicht für so hohe Ströme ausgelegt). Durch die Verwendung kleinerer Kondensatoren wird der Strom auf die Anschlüsse verteilt und diese bleiben kühl. Die Dioden VD5...VD8 werden auf Standardstrahlern platziert, die für den Einbau von D200-Dioden ausgelegt sind. Bei Verwendung von D200-Dioden ist das Anblasen mit einem Ventilator nicht erforderlich. Der DA1-Chip und der VT17-Transistor (Abb. 2) sind auf kleinen Plattenstrahlern platziert. Bei der Installation eines Stromstabilisators darf nicht vergessen werden, dass durch einige Stromkreise ein Strom von 150 A fließt und diese daher mit dem entsprechenden Querschnitt verdrahtet werden müssen. Der TR2-Transformator ist ein Transformator mit einer Sekundärwicklung, der einem Strom von 150 A und einer Spannung von etwa 14 V standhalten kann. Hierfür eignet sich ein Schweißtransformator gut. Der Spannungsabfall am Lastwiderstand des Stromstabilisators sollte bei einer Versorgungsspannung von 14 V nicht mehr als 10 V betragen, da der Spannungsabfall an jedem Transistor und den Widerständen R2...R17 berücksichtigt werden muss (Abb. 2) . Wenn der Spannungsabfall an Rн groß ist, kann die Spannung der Sekundärwicklung des Transformators TR2 erhöht werden; Sie müssen lediglich sicherstellen, dass die Verlustleistung jedes Transistors den für den Transistor zulässigen Höchstwert nicht überschreitet. Bei Bedarf können Sie den der Last zugeführten maximalen Strom erhöhen oder verringern, indem Sie die Anzahl der Leistungstransistoren und der entsprechenden Operationsverstärker entsprechend erhöhen oder verringern. Somit ist es auf Basis dieses Stromstabilisators möglich, eine leistungsstärkere Stromquelle zu schaffen. Einzelheiten. Zusammengesetzte Transistoren KT827A können durch Transistoren mit einem anderen Buchstaben ersetzt werden oder aus zwei Transistoren bestehen (z. B. KT815 + KT819 mit einem beliebigen Buchstabenindex). Doppelte Operationsverstärker KR140UD20 können durch K157UD2 oder einzelne Operationsverstärker KR140UD6, K140UD7, K140UD14 usw. ersetzt werden. Der Stabilisator 78L05 kann durch KR142EN5A, B oder 78L09 ersetzt werden. KT315E-Transistoren sind mit KT3102, KT603 usw. austauschbar. D200-Dioden können durch D160-Dioden ersetzt werden. Der Transformator TR1 vom Typ TPP232 wird durch TPP234, TPP253 oder einen anderen mit Sekundärwicklungen mit einer Spannung von 16–20 V ersetzt. Alle Widerstände, außer R17, R18, jeglicher Art. Es empfiehlt sich, einen stabilen Widerstand R17 (z. B. C2-29) zu verwenden. Ich habe einen variablen Widerstand vom Typ R18 SP5-35A mit der Möglichkeit zur Feinabstimmung verwendet, Sie können aber auch jeden anderen verwenden. Der Kondensator C3 (Abb. 2) besteht aus 10 Kondensatoren vom Typ K50-32A, die Kondensatoren C2, C4 (Abb. 1) sind vom Typ K50-35, der Rest ist von beliebigem Typ. Aufstellen. Ein aus gebrauchsfähigen Teilen zusammengebauter aktueller Stabilisator ist sofort betriebsbereit. Sie müssen lediglich den maximal stabilisierten Strom über den Widerstand R17 einstellen. Dies lässt sich bequem erreichen, indem man letzteren durch einen Abstimmwiderstand mit einem Widerstand von 1,5-2 kOhm ersetzt. Indem Sie ihn auf die Position des maximalen Widerstands und den Schieber des Widerstands R18 gemäß Diagramm auf die oberste Position stellen und ein Amperemeter mit einem Strom von 150–200 A in Reihe mit der Last schalten (oder die Lastanschlussklemmen kurzschließen). über ein Amperemeter), schalten Sie den Stabilisator zum Netzwerk ein und reduzieren Sie den Widerstand des Widerstands R17 , stellen Sie die Nadel des Amperemeters auf den erforderlichen Maximalstrom ein. Nachdem Sie dann den Widerstand des Abstimmwiderstands gemessen haben, löten Sie stattdessen einen konstanten Widerstand ein. Bei einem maximalen Strom von 150 A sollte die Spannung an den Emittern leistungsstarker Transistoren etwa 1,88 V betragen. Daher kann die Einstellung über die Spannung am Emitter eines beliebigen Transistors erfolgen, obwohl die Genauigkeit der Stromeinstellung geringer ist aufgrund der Widerstandsschwankung der Drahtwiderstände gering. Damit ist die Einrichtung abgeschlossen. Basierend auf einem solchen Stromstabilisator können Sie mit nur einem Leistungstransistor und einem Operationsverstärker ein Ladegerät für eine Autobatterie zusammenstellen. Der Schaltplan eines Ladegeräts für eine Autobatterie ist in Abb. 4 dargestellt. Damit können Sie den Ladestrom des Akkus stufenlos von 0 bis 9 A regulieren. Während des Ladevorgangs bleibt der Strom unverändert. Die Spannung der Wicklung 4 des Transformators TR1 (Abb. 4) sollte 22-25 V betragen, da am Leistungstransistor die Spannung der Wicklung des Transformators TR1 abzüglich der Batteriespannung anliegt.
Beim Anschluss der Last an die oben beschriebenen Stromstabilisatoren darf nicht vergessen werden, dass sich der positive Ausgang des Stabilisators am „Masse“-Kabel befindet. Autor: I.A. Korotkow
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