Pozdrowienia mieszkańcy naszej strony!
Oto dość mocny bipolarny tranzystor mocy TK235-32 o prądzie kolektora aż 32 amperów i diodach mocy DCH135-80 80A.
Autor kanału na YouTube „AKA KASYAN” nabył te potwory na lokalnym pchlim targu, w tym także odpowiednie grzejniki.
Co mogę zrobić, używając takich komponentów? Pierwszą rzeczą, jaka przychodzi mi na myśl, jest laboratoryjny zasilacz liniowy o ogromnej mocy. Ale autor ma już jeden w warsztacie, ale elektroniczny duże obciążenie mocy - urządzenie jest w tej chwili o wiele większe zapotrzebowanie (cóż, przynajmniej dla autora tego domowej roboty produktu), więc postanowiono zrobić zrób to sam obciążenie elektroniczne za pomocą dostępnych części.
Najpierw przejdźmy główne cechy wyżej wymienione urządzenie. Zakres regulacji prądu wynosi dosłownie od 0 do 80A, krótko do 100A, teoretycznie możliwe jest usunięcie do 200A, pod warunkiem, że czujniki prądu (oznaczone na poniższym obrazku) zostaną zastąpione czujnikami o niższej rezystancji.
Maksymalne napięcie wejściowe do 60 V, a nawet więcej, wszystko zależy od napięcia tranzystorów.
Ponadto obciążenie elektroniczne jest chronione przed odwrotną polaryzacją. Maksymalne rozproszenie mocy wynosi około 1500-1600 W. Takie urządzenie może załadować prawie każde źródło zasilania, nawet falowniki spawalnicze mogą to zrobić, ale ważne jest, aby nie przekraczać maksymalnej mocy, a tutaj, jak wspomniano powyżej, wynosi 1600 W. Warto zauważyć, że wszystkie 1600 W w tym przypadku przejdzie do ogrzewania, więc jest to dość poważny grzejnik.
Myślę, że zgadzasz się, że powyższe cechy są naprawdę imponujące dla obciążeń liniowych. Obecne obciążenia o podobnych parametrach dużo kosztują, oczywiście, nasza wersja będzie bez dzwonków i gwizdków.
Uwaga! Warto od razu odnotować kilka punktów, aby uniknąć dodatkowych pytań. Po pierwsze Obwód okazał się dość duży i najprawdopodobniej niektóre drobne szczegóły nie będą widoczne. Znajdziesz system dobrej jakości w archiwum projektu. Link do pobrania archiwum znajduje się również w opisie pod oryginalnym filmem autora.
Po drugie wartości niektórych elementów obwodu mogą różnić się od tych, które są zainstalowane na płycie, ale urządzenie będzie działać w obu przypadkach.
Po trzecie w obwodzie zastosowano najbardziej preferowane, są to złożone klucze, które są łatwe do kontrolowania, a sterownik prawie nie nagrzewa się w tym samym czasie, ale całkowita moc obciążenia za pomocą klawiszy wskazanych w obwodzie będzie mniejsza niż w tym przypadku, ponieważ tranzystory są tutaj używane znacznie mocniejsze.
Po czwarte Na płytce drukowanej nie ma gniazd na tranzystory mocy, a także nie ma ich w czujnikach prądu.
Należy również zwrócić uwagę na napisy B (VT1), B (VT2) itp., Punkty te są podłączone do podstaw odpowiednich tranzystorów mocy.
To samo dotyczy oznaczeń E (VT1), E (VT2) i tak dalej, są one podłączone do emiterów odpowiednich tranzystorów.
I wreszcie ostatni, piąty punkt. Rezystor zaznaczony na poniższym obrazku określa granice prądu wyjściowego.
Im niższa wartość tego oporu, tym większy prąd. Określony rezystor musi zostać wybrany.
Autor przeprowadził liczne eksperymenty z uzyskanym urządzeniem, aby dowiedzieć się, jaką moc tranzystor może rozproszyć w takim przypadku, maksymalny prąd kolektora i ile sterownik sterujący zostanie obciążony przy różnych wartościach prądu na tranzystorze mocy.
Testy zakończyły się powodzeniem, ani jeden tranzystor nie został ranny. Empirycznie stało się jasne, że tranzystory zadeklarowane przez producenta 32A utrzymują się. Obudowa jest w stanie rozproszyć 150 W, a z wentylatorem wszystkie 200 W.
Musisz zgodzić się, że wartość 200 W z każdego tranzystora jest bardzo dobra. I to na każdym grzejniku autor wkręcił, używając smaru termicznego, 4 klucze. W tym przypadku są 2 takie grzejniki.
Następnie dokładnie w ten sam sposób przykręcono jedną diodę 80 A do każdego grzejnika. O ich spotkaniu później, a teraz przejdźmy do elektronicznego schematu ładowania.
W rzeczywistości jest to zwykły stabilizator prądu na wzmacniaczu operacyjnym. Każdy kanał wzmacniacza operacyjnego steruje własną kaskadą, a mamy 8 takich kaskad.
Wszystkie kaskady w rzeczywistości są połączone równolegle, ale działanie jednej nie zależy od drugiej. W obwodzie emitera każdego tranzystora czujnik prądu jest podłączony w postaci 2 równolegle połączonych rezystorów o niskiej rezystancji 5 W. Wartość rezystancji pojedynczego rezystora wynosi od 0,1 do 0,22 oma.
Wzmacniacz operacyjny monitoruje spadek napięcia na tym rezystorze i porównuje go z referencyjnym. Ponadto, w zależności od różnicy, zwiększa lub zmniejsza napięcie wyjściowe, co z kolei prowadzi do otwarcia lub zamknięcia tranzystora sterownika, a zatem to samo dzieje się z tranzystorem mocy.
Warto zauważyć, że powyższy obwód działa w trybie liniowym, więc tranzystory w tym procesie są częściowo otwarte lub częściowo zamknięte, zależy to od napięcia wyjściowego wzmacniacza operacyjnego.
Im bardziej tranzystor mocy jest otwarty, tym większy jest prąd w obwodzie i odwrotnie. Jak wspomniano powyżej, cała energia jest generowana w postaci ciepła na tranzystorach mocy i czujnikach prądu, więc jeśli chcesz powtórzyć ten projekt, przede wszystkim zadbaj o dobre chłodzenie tych elementów obwodu. Autor zastosował dość dobre aluminiowe grzejniki w postaci pręta.
Teraz przejdźmy bezpośrednio do samej tablicy. Okazało się całkiem nieźle. Ponieważ mamy 8 stopni, a liczba wzmacniaczy operacyjnych powinna być odpowiednia, dlatego użyto 2 sztuk.
Pojedynczy układ składa się z 4 niezależnych wzmacniaczy, dokładnie tego, czego potrzebujesz.
Rozważany obwód jest zasilany przez stabilizator liniowy przy napięciu 12V. Zużycie obwodu jest znikome, więc stabilizator 7812 nie potrzebuje grzejnika.
Jako najtańsze dostępne i dość dokładne źródło odniesienia - stary dobry tl431.
Regulacja prądu odbywa się poprzez obrócenie rezystora zmiennego:
Rezystor ten zmienia napięcie odniesienia.A ponieważ moc obciążenia nie jest niewielka, dodano kolejny rezystor zmienny o niższej rezystancji.
Pierwsza zmienna służy do regulacji zgrubnej, druga odpowiednio do płynniejszej regulacji. Płyta sterowania potrzebuje niskiego źródła zasilania. Na przykład może być zasilany z baterii lub akumulatorów. To rozwiązanie sprawi, że ładunek będzie całkowicie autonomiczny.
Diody mocy, o których wspomniano na początku artykułu, są instalowane na wejściu obciążenia. Są zabezpieczone przed odwróceniem polaryzacji. Napięcie i prąd zwrotny diody należy wybierać z podwójnym marginesem. W przyszłości autor planuje zmienić ochronę na inną, najprawdopodobniej z tranzystorami polowymi.
Również w tym projekcie zastosowano wielofunkcyjny cyfrowy wskaźnik na 300 V, 100 A.
Teraz jest czas na testy mocy. Załadujemy to źródło zasilania:
Jest to zasilacz impulsowy 12V 83A. Prąd jest regulowany dość płynnie. Moc, którą obecnie rozprasza ładunek, wynosi około 900 W.
Tak więc na świecie urodził się kolejny potwór, trudno jest wymyślić inną nazwę dla tej bestii, grzejniki koni i klucze mocy, brutalną moc, co jeszcze jest potrzebne do pełnego szczęścia. To wszystko na dzisiaj. Dziękuję za uwagę. Do zobaczenia wkrótce!
Wideo autora: