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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Estabilizador de corriente de 0 a 150 A. Enciclopedia de radioelectrónica y electrotecnia.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Reguladores de corriente, voltaje, potencia En la literatura, a menudo no es posible encontrar estabilizadores de corriente para 100-200 A, pero en algunos procesos son necesarios (galvanoplastia, soldadura). Para tales corrientes, por regla general, se necesitan transistores de alta resistencia. Propongo un circuito de 150 A con corriente continuamente ajustable de 0 a 150 A en transistores KT827 convencionales. La figura 1 muestra la parte de control del estabilizador, la figura 2 muestra la parte de potencia.
Como se puede ver en la Fig. 2, la carga está conectada de manera algo inusual: en el espacio del terminal negativo del puente de diodo y el cable de tierra. Todos los transistores potentes (y hay 16 de ellos) están conectados de acuerdo con un circuito de colector común, pero cada uno de ellos está cargado con su propia carga. Todas las resistencias de carga también están conectadas a tierra con la segunda salida. Por tanto, la corriente total de los 16 transistores fluye a través de los terminales Rn. La corriente a través de un transistor se selecciona para que sea de aproximadamente 9,4 A, lo cual es bastante aceptable para los transistores KT827. Con una caída de tensión en el transistor de 10-11 V, la potencia de disipación de un transistor será de unos 100 vatios. La dispersión de los parámetros de los transistores VT1 ... VT16 y las resistencias de las resistencias R2 ... R17 no importa, ya que cada transistor estabilizador está controlado por su propio amplificador operacional (Fig. 1). La salida de cada amplificador operacional dual DA1 ... DA8 a través de los transistores VT1 ... VT16 (Fig. 1) está conectada a las bases de los transistores VT1 ... VT16 (Fig. 2), y la retroalimentación se aplica a la inversión entrada del amplificador operacional desde el emisor del transistor correspondiente. El amplificador operacional mantiene el mismo voltaje en la entrada inversora (y, en consecuencia, en el emisor) que tiene en la entrada no inversora. Las 16 entradas no inversoras a través de las resistencias R1 ... R16 (Fig. 1) reciben un voltaje de control estable del estabilizador DA9 y las resistencias R17, R18. Cuando cambia el voltaje de control, la corriente cambia a través de cada una de las resistencias R2 ... R17 (Fig. 2) y, en consecuencia, a través de la carga total Rn. Los amplificadores operacionales DA1 ... DA8 están alimentados por un estabilizador hecho en los elementos DA1, DA2, VT17 (Fig. 2). Para el amplificador operacional, puede usar cualquier otra fuente de alimentación con un voltaje de ± 12 ... 15 V. Diseño. La placa de circuito impreso de los amplificadores operacionales de control se muestra en la Fig. 3. Contiene todos los elementos de la Fig.1.
Los transistores de potencia se colocan en radiadores capaces de disipar al menos 100 vatios. Utilicé radiadores acanalados de 10x20 cm de tamaño. Los 16 radiadores se ensamblaron en una batería y se soplaron con 4 ventiladores (VVF-112M o similar). Esto hizo posible encender el estabilizador de corriente para una carga constante a largo plazo. Si la carga es de corta duración o pulsada, es posible que se requieran radiadores más pequeños. Las resistencias R2 ... R17 (Fig. 2) están hechas de alambre de alta resistencia (manganina o constante) con un diámetro de 1-2 mm y están montadas en los radiadores de sus respectivos transistores. El condensador C3 (Fig. 2) se obtiene de varios condensadores con una capacidad de 1000015000 microfaradios. No puede usar un capacitor grande, ya que comienza a sobrecalentarse (sus terminales tienen una sección transversal insuficiente y no están diseñados para corrientes tan altas). Al utilizar un conjunto de condensadores más pequeños, la corriente se distribuye a los terminales y se mantienen fríos. Los diodos VD5 ... VD8 se colocan en radiadores estándar diseñados para la instalación de diodos D200. Cuando se utilizan diodos D200, no es necesario soplarlos con un ventilador. El chip DA1 y el transistor VT17 (Fig. 2) se colocan en disipadores de calor de placa pequeña. A la hora de instalar un estabilizador de corriente, no hay que olvidar que por algunos circuitos circulará una corriente de 150 A, por lo que se deben realizar con un cable de la sección adecuada. Como transformador TR2 se utiliza un transformador con un devanado secundario capaz de soportar una corriente de 150 A y una tensión de unos 14 V. Un transformador de soldadura es muy adecuado para este propósito. La caída de tensión en la resistencia de carga del estabilizador de corriente a una tensión de alimentación de 14 V no debe ser superior a 10 V, ya que se debe tener en cuenta la caída de tensión en cada transistor y las resistencias R2 ... R17 (Fig. 2) . Con una gran caída de voltaje en Rн, se permite un aumento en el voltaje del devanado secundario del transformador TR2, solo es necesario asegurarse de que la potencia de disipación de cada uno de los transistores no exceda el máximo permitido para el transistor. Si es necesario, puede aumentar o disminuir la corriente máxima entregada a la carga aumentando o disminuyendo la cantidad de transistores de potencia y sus amplificadores operacionales correspondientes, respectivamente. Así, sobre la base de este estabilizador de corriente, es posible crear una fuente de corriente más potente. Detalles. Los transistores compuestos KT827A pueden reemplazarse con transistores con una letra diferente o estar formados por dos transistores (por ejemplo, KT815 + KT819 con cualquier índice de letra). Los amplificadores operacionales duales KR140UD20 se pueden reemplazar por K157UD2 o los amplificadores operacionales simples KR140UD6, K140UD7, K140UD14, etc. El estabilizador 78L05 se puede reemplazar por KR142EN5A, B o 78L09. Los transistores KT315E son intercambiables KT3102, KT603, etc. Los diodos D200 se pueden reemplazar por diodos D160. El transformador TR1 tipo TPP232 se reemplaza por TPP234, TPP253 o cualquier otro con devanados secundarios con un voltaje de 16-20 V. Todas las resistencias, excepto R17, R18, de cualquier tipo. La resistencia R17 es deseable para tomar una estable (por ejemplo, C2-29). Resistencia variable R18 Usé tipo SP5-35A con posibilidad de ajuste fino, pero puedes usar cualquier otra. El condensador C3 (Fig. 2) está formado por 10 condensadores del tipo K50-32A, condensadores C2, C4 (Fig. 1) del tipo K50-35, el resto son de cualquier tipo. Ajustamiento. Un estabilizador de corriente ensamblado a partir de piezas reparables está inmediatamente operativo. Solo es necesario configurar la corriente máxima estabilizada utilizando la resistencia R17. Es conveniente hacer esto colocando una resistencia de sintonización con una resistencia de 1,5-2 kOhm en lugar de la última. Configurándolo en la posición de máxima resistencia y el control deslizante de la resistencia R18 en la posición superior de acuerdo con el diagrama y conectando un amperímetro en serie con la carga para una corriente de 150-200 A (o cortocircuitando la conexión de carga terminales a través del amperímetro), encienda el estabilizador en la red y, reduciendo la resistencia de la resistencia R17 , ajuste la aguja del amperímetro a la corriente máxima requerida. Luego, después de medir la resistencia de la resistencia de sintonización, se suelda una constante en su lugar. Con una corriente máxima de 150 A, el voltaje en los emisores de transistores potentes debe ser de aproximadamente 1,88 V. Por lo tanto, el ajuste también puede realizarse mediante el voltaje en el emisor de cualquiera de los transistores, aunque la precisión de ajuste de la corriente será ser pequeño debido a la dispersión de las resistencias de las resistencias de alambre. Esto completa la configuración. Sobre la base de un estabilizador de corriente de este tipo, puede ensamblar un cargador para una batería de automóvil utilizando solo un transistor de potencia y un amplificador operacional. El diagrama de un cargador para una batería de automóvil se muestra en la Fig. 4. Le permite ajustar suavemente la corriente de carga de la batería de 0 a 9 A. Durante el proceso de carga, la corriente permanece sin cambios. El voltaje del devanado 4 del transformador TR1 (Fig. 4) debe ser de 22-25 V, ya que el voltaje del devanado del transformador TR1 menos el voltaje de la batería se aplica al transistor de potencia.
Al conectar la carga a los estabilizadores de corriente descritos anteriormente, no se debe olvidar que la salida positiva del estabilizador se encuentra en el cable de "tierra". Autor: I. A. Korotkov
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