У літературі не часто можна зустріти описи стабілізаторів струму на 100 … 200 А, однак у деяких процесах (гальваніка, зварювання тощо) вони необхідні. На перший погляд, для стабілізації таких струмів необхідні і відповідні потужні транзистори. Вашій увазі пропонується стабілізатор струму на 150 А (з плавним регулюванням від нуля до максимуму), виконаний на звичайних, широко поширених транзисторах серії КТ827. Застосоване схемотехнічне рішення дозволяє легко збільшити або зменшити максимальний стабілізіруемий струм.

Принципова схема пропонованого стабілізатора струму зображена на рис. 3.34. Як видно, навантаження включена дещо незвично – в розрив дроту, що з'єднує негативний висновок діодного моста VD5 … VD8 із загальним проводом пристрою. Всі потужні транзистори VT1 ??… VT16 включені за схемою з загальним

 

 

колектором, але кожен з них навантажений на свій зрівнює резистор (R4. .. R19), також з'єднаний із загальним проводом. Таким чином, через підключену до розетки XS1 навантаження стабілізатора протікає сумарний струм усіх 16 транзисторів. Струм через кожен з транзисторів VT1 … VT16 обраний близько 9 А, що значно менше гранично допустимого значення для транзисторів КТ827А … КТ827В. При падінні напруги на транзисторі 10 … 11 В розсіює потужність досягає 100 Вт.

Розкид параметрів транзисторів і опорів резисторів R4 … RI9 не має значення, так як кожен транзистор керується своїм операційним підсилювачем. Виходи ОУ DA1.1 … DA8.2 через транзистори VT17 … VT32 з'єднані з базами транзисторів VT1 … VT16, а напруги зворотних зв'язків подані на інвертують входи з емітерів відповідних транзисторів. ОУ підтримують на инвертирующих входах (і, відповідно, на емітера транзисторів VT1 … VT16) такі ж напруги, які є у них на неінвер-тірующіх входах. На неінвертуючий входи всіх ОУ подано стабільне керуюче напруга з резистивного дільника R2, R3, підключеного до виходу інтегрального стабілізатора DA11. При зміні керуючого напруги змінюється струм через кожен з резисторів R4 … R19 і, відповідно, через загальне навантаження, підключену до розетки XS1. Харчуються ОУ від стабілізатора, виконаного на мікросхемах DA9, DA10 і транзисторі VT33.

Замість складових транзисторів КТ827А в стабілізаторі струму можна застосувати транзистори цієї серії з індексами Б, В, Г або комбінації з двох транзисторів відповідної потужності (наприклад, КТ315 ? + ? КТ819 з будь-якими літерними індексами). Здвоєні ОУ КР140УД20 замінимі на К157УД2 або на одинарні ОУ КР140УД6, К140УД7, К140УД14 і їм подібні, стабілізатор 78L05 – на КР142ЕН5А, КР142ЕН5В або 78М05, транзистори КТ315Е – на КТ3102, КТ603, діоди Д200 – на Д160. Замість трансформатора ТПП232 (Т1) допустимо застосування ТПП234, ТПП253 або будь-якого іншого з двома вторинними обмотками на напругу 16 … 20 В.

Резистор R1 може бути будь-якого типу, R2 бажано застосувати Високостабільний, наприклад, С2-29. Для регулювання струму навантаження був використаний змінний резистор СП5-35А (з високою роздільною здатністю), але можна, звичайно, застосувати будь-який інший, що забезпечує необхідну точність установки струму. Конденсатор СЗ набраний з десяти конденсаторів К50-32А, С4, С6 – К50-35, решта – будь-якого типу. Використовувати як СЗ один конденсатор великої ємності не можна, так як він буде сильно перегріватися через те, що його висновки не розраховані на такі великі струми (недостатнє перетин дроти). Здвоєні ОУ DA1 … DA8, транзистори VT17 … VT32, інтегральний стабілізатор напруги DA11, резистори R2, R3 і конденсатори С4 … С7 монтують на друкованій платі, виготовленої за кресленням, показаному на рис. 3.35.

 

 

Транзистори VT1. . VT16 закріплюють на тепловідведення, здатних розсіяти не менше 100 Вт кожен. Всі 16 тепловідводів зібрані в батарею, для їх охолодження застосовані чотири вентилятори, що дозволило включати стабілізатор струму на довготривалу постійне навантаження. Якщо навантаження буде короткочасною або імпульсної, можна обійтися і тепловідведення менших розмірів Резистори R4 … R19 виготовляють з високоомного (манганінового або константанові) дроту діаметром 1 … 2 мм і закріплюють на тепловідведення відповідних їм транзисторів Для охолодження діодів VD5 … VD8 використовують стандартні теплоот-води, розраховані на установку діодів Д200 (обдув їх вентилятором не потрібно).

Мікросхему DA9 і транзистор VT33 розміщують на невеликих пластинчастих тепловідведення. При монтажі стабілізатора струму потрібно враховувати, що через деякі ланцюга тектиме струм 150 А, тому їх необхідно виконати проводом відповідного перерізу.

Вторинна обмотка трансформатора Т2 повинна забезпечувати напругу близько 14 В при струмі навантаження 150 А (добре підходить зварювальний трансформатор). Падіння напруги на опорі навантаження стабілізатора має бути не більше 10 В (інше напруга падає на транзисторах VT1. VT16 і резисторах R4 … R19). При більшому падінні напруги на навантаженні доведеться підвищити напругу вторинної обмотки трансформатора Т2, однак у цьому випадку необхідно простежити, щоб потужність розсіювання кожного з транзисторів не перевищила максимально допустиму.

Якщо необхідно збільшити або зменшити віддається в навантаження максимальний струм, можна, відповідно, збільшити або зменшити число транзисторів і ОУ. Таким чином, на основі описаного стабілізатора можна створити значно потужніше джерело струму.

Підключаючи навантаження до стабілізатора струму, слід пам'ятати, що на «земляному» проводі буде плюсової вихід стабілізатора