Einstellbarer Stromstabilisator, 16 Volt 7 Ampere. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Ladegeräte, Batterien, galvanische Zellen

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Beim Laden von Autobatterien empfiehlt es sich, den durchschnittlichen Ladestrom konstant zu halten. In Stromstabilisatoren wird üblicherweise ein Transistor als Regelelement verwendet.

Während des Betriebs wird viel Leistung an sie abgegeben, und in diesem Zusammenhang müssen sperrige Kühlkörper verwendet werden. Der Wirkungsgrad solcher Geräte ist sehr gering.

Eine ähnliche Vorrichtung mit höherem Wirkungsgrad wird unten beschrieben.

Das schematische Diagramm des Geräts ist in Abb. dargestellt. 2.68 und Zeitdiagramme an seinen charakteristischen Punkten - in Abb. 2.67.

Fig. 2.67

Reis. 2.68 (zum Vergrößern anklicken)

Technische Hauptmerkmale.

• maximaler Laststrom, A.....7;
• maximale Lastspannung, V.....16;
• Laststromstabilisierungskoeffizient, nicht weniger als ..... 200;
• Effizienz, %, nicht weniger als .....70.

Am Transistor VT2 ist ein Sägezahnspannungsgenerator montiert.

Über den Widerstand R3 wird eine Öffnungsspannung an die Basis des Transistors VT2 angelegt (Diagramm A), und über den Widerstand R2 wird eine pulsierende Schließspannung (B) von einem Vollweggleichrichter an die Dioden VD5 - VD8 angelegt. Die Gesamtspannung an der Basis des Transistors VT2 ist durch eine gestrichelte Linie (B) dargestellt. Die Diode VD11 begrenzt die Amplitude der Schließspannung.

Der Widerstandswert der Widerstände R2 und R3 ist so gewählt, dass der Transistor die meiste Zeit geschlossen ist. Der Kondensator C4 wird über den Widerstand R5 aufgeladen. Aber in dem Moment, in dem die Netzspannung gegen Null geht, öffnet der Transistor VT2 und entlädt den Kondensator C4.

Am Kollektor des Transistors entsteht eine sägezahnähnliche Spannung (Diagramm B). Über den Widerstand R6 gelangt es in einen Eingang eines Differenzverstärkers, der aus den Transistoren VT4, VT5 aufgebaut ist, und an den anderen Eingang wird vom Ausgang des Operationsverstärkers DA1 eine Spannung (G) angelegt, die von der Position des Schiebers des Widerstands R14 abhängt.

Sobald die Spannungswerte an den Transistoren VT4 und VT5 gleich sind, öffnet der Transistor VT4. Anschließend öffnet der Transistor VT3 und erzeugt einen Stromimpuls (D), der den Thyristor VS1 öffnet. Ab diesem Moment der Halbwelle wird die gleichgerichtete Spannung von der 1U-Wicklung des Transformators T1 an die Last geliefert (Diagramm E). Je höher die Spannung an der Basis des Transistors VT5 ist, desto später erscheinen Impulse, die den Trinistor öffnen, und desto geringer ist der durchschnittliche Strom durch die Last.

Die Stromstabilisierungsfunktion wird vom Knoten am Operationsverstärker DA1 übernommen. Der Stromsensor ist der Widerstand R12. Die von diesem Widerstand abgenommene Spannung ist proportional zum Laststrom. Über den Widerstand R16 ist er mit dem nichtinvertierenden Eingang DA1 verbunden.

Wenn aus irgendeinem Grund der Strom durch die Last gestiegen ist, steigt auch die Spannung am nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers DA1. Dies führt zu einem entsprechenden Spannungsanstieg an der Basis des Transistors VT5 und einer Vergrößerung des Öffnungswinkels des Thyristors VS1 – der Strom durch die Last nimmt ab. Somit hält die negative Rückkopplung des Laststroms den Laststrom auf einem bestimmten Niveau.

Die Kondensatoren C5, C7 glätten die Spannungswelligkeit am Ausgang. Die Widerstände R11, R15 liefern eine kleine negative Spannung an den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers in der unteren Position des Widerstandsmotors R14 gemäß dem Diagramm. Dadurch können Sie den Laststrom nahezu von Null aus einstellen.

Der Kondensator C6 erhöht die Stabilität des Operationsverstärkers. Die Elemente des Geräts werden von zwei Stabilisatoren (VD9, VD1 und VD12, R4) angetrieben.

Einstellung

Zum Aufbau des Gerätes wird an dessen Ausgang ein Drahtwiderstand mit einem Widerstand von 1 - 2 Ohm und einer Leistung von mindestens 100 W angeschlossen (Nichromdraht mit einem Durchmesser von 0,5 - 1 mm kann verwendet werden).

Der Motor des variablen Widerstands R14 wird gemäß dem Diagramm auf die obere Position eingestellt und der Strom durch die Last von 13 A wird durch Auswahl des Widerstands R7 eingestellt. Wenn der Knopf des variablen Widerstands gedreht wird, sollte der Strom allmählich auf Null sinken.

In manchen Fällen ist es erforderlich, einen zusätzlichen Widerstand R18 zu installieren und die Widerstände R3 und R5 auszuwählen. Der Widerstand R3 regelt die Verzögerungszeit zwischen dem Anfang und dem Ende des Signals (siehe Diagramm B in Abb. 1.1), R5 regelt die Steigung und den Abfall des Signals (der Widerstandsbereich liegt bei Einstellung zwischen 2,7 kOhm + 27 kOhm).

Ob sich ein großer Strom stabilisiert, hängt von der Amplitude des Signals basierend auf VT1 ab.

Детали

Der Transformator T1 besteht aus einem Bandmagnetkreis ШЛ25Х32.

Wicklung I enthält 1100 Windungen Draht PEV-2 0,57; Wicklung II - 160 Windungen PEV-2 0,21 mit einem Abgriff in der Mitte; Wicklung III - 120 Windungen PEV-2 1,95.

Der Operationsverstärker K140UD1B kann durch K140UD5, K140UD6, K140UD7, K153UD2 (mit entsprechender Korrekturschaltung) ersetzt werden. Transistor KT801B – wird durch einen der Serien KT603, KT608 KT801, KT807, KT815 ersetzt; KT315V - auf KT312, KT315, KT316, KT201; KT814B - auf KT814, KT208.

Kondensatoren C1, C2, C3, C5, C7 – Typ K50-6 oder K50-3; C4, C6 – KM-b oder K10-7v, KLS. Der Widerstand R12 besteht aus zwei parallel geschalteten 5-Ohm-Widerständen C16-0,1B.

Amperemeter RA1 - M5-2 mit einem Vollausschlagstrom der Nadel 10 A.

Die Dioden VD1 – VD4 – können durch alle Dioden der Serien D242 – D248 ersetzt werden. In diesem Fall erhöht sich jedoch die Verlustleistung jeder Diode und die Abmessungen der Gehäuseabgriffe müssen vergrößert werden. Die Dioden VD1 – VD4 sind auf Kühlkörpern mit einer Fläche von jeweils 30 – 40 cm2 verbaut.

Thyristor VS1 wird auf einem Kühlkörper mit einer Fläche von mindestens 100 cm installiert!

Autor: Shelestov I.P.

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