МОЩНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ. Мощный стабилизатор напряжения 12 вольт 30а

Блок питания 12 В 30 А — Меандр — занимательная электроника

Читать все новости ➔

Примечания:Входной трансформатор вероятнее всего будет самой дорогой частью устройства. В качестве альтернативного варианта можно использовать два автомобильных аккумулятора на 12 вольт. Входное напряжение на стабилизатор должно быть, по крайней мере на несколько вольт выше выходного напряжения (12 В), с тем чтобы стабилизатор мог поддерживать свой выход. В случае использования трансформатора выпрямительные диоды должны быть в состоянии пропускать прямой ток с высоким пиком, обычно 100 или более ампер. Интегральный стабилизатор будет пропускать только 1 ампер (или меньше) выходного тока, при этом остальной ток будет пропускаться через вынесенные проходные транзисторы. Конструкция устройства задумана так, что должна выдерживать нагрузку до 30 ампер, и для реализации этого требования параллельно соединены шесть транзисторов TIP2955. Рассеивание на каждом транзисторе равняется одной шестой полной нагрузки, однако всё-таки требуется использовать адекватный теплоотвод. При максимальном токе нагрузки будет создаваться максимальная мощность рассеивания, поэтому в этой части схемы потребуется большой теплоотвод. При выборе теплоотвода можно рассмотреть возможности установки вентилятора или теплоотвода с водяным охлаждением. В случае отказа мощных транзисторов стабилизатору придётся обеспечивать полный ток нагрузки, что приведёт к его выходу из строя с катастрофическими последствиями.

Поэтому хорошей мерой предосторожности будет установка на выходе стабилизатора предохранителя 1 А. Нагрузка 400 мОм используется только в испытательных целях и не должна включаться в готовую схему. Вот как выглядит смоделированная работа схемы:

Расчёты:Эта схема является прекрасным примером для иллюстрации законов Кирхгофа и законов напряжений. Если резюмировать: сумма токов, входящих в узел, должна быть равна току выходящему из узла, а суммарное напряжение цепи равняется нулю. Например, в приведённой выше диаграмме входное напряжение равняется 24 В. Падение напряжения на R7 составляет 4 вольта, а падение напряжения на входе стабилизатора составляет 20 вольт, 24 — 4 — 20 = 0. На выходе: суммарный ток нагрузки составляет 30 ампер, стабилизатор обеспечивает 0,866 А, а шесть транзисторов 4,855 А каждый, 30 = 6×4.855 + 0.866. Каждый мощный транзистор вносит в общую нагрузку примерно 4,86 А. Ток базы составляет примерно 138 мА на транзистор. При токе коллектора 6 ампер требуется коэффициент усиления по постоянному току равный 35. Это вполне соответствует возможностям транзистора TIP2955. Резисторы R1…R6 используются для создания стабильности и предупреждения чрезмерного тока на транзисторах, в связи с тем, что производственные допуски на коэффициент усиления по постоянному току могут быть разными для каждого транзистора. Сопротивление резистора R7 равно 100 Ом и напряжение на нём при максимальной нагрузке составляет 4 вольта. Следовательно, мощность рассеивания равняется (4^2)/200 или примерно 160 мВт. Поэтому в качестве R7 следует использовать резистор мощностью 0,5 Вт. Входной ток на стабилизатор подводится через резистор в цепи эмиттера и через переход база–эмиттер мощных транзисторов. И снова, применяя правила Кирхгофа, входной ток стабилизатора 871 мА выводится из базовой цепи и 40,3 мА, проходящих через резистор 100 Ом. 871,18 = 40,3 + 830,88. Ток, выходящий из стабилизатора не может быть больше входного тока. Как видно, ток на стабилизаторе будет составлять всего 5 мА и, следовательно, стабилизатор не должен перегреваться.

Возможно, Вам это будет интересно:

meandr.org

МОЩНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ

Это достаточно мощный блок питания на выходное напряжение 12V. В источнике питания используется обычная микросхема LM7812, но выходной ток может достигать 30A, он усиливается с помощью TIP2955 - транзисторов Дарлингтона (составных). Каждый из транзисторов может выдавать до 5 ампер, а при установке шести в итоге суммарный выходной ток 30 А. Вы можете увеличить или уменьшить число TIP2955, чтобы получить больше или меньше мощности на выходе.

Схема устройства

Принципиальная схема мощного БП на 30А

Принципиальная схема мощного БП на 30 А

Сама микросхема обеспечивает около 800 мА. Предохранитель подключен после LM7812 для защиты м/с от высоких бросков тока. Транзисторы и микросхема требуют адекватных радиаторов. В прекрасно понимаете, что большой ток нагрузки - это высокая мощность. Рассеиваемая транзисторами мощность также увеличивается, и избыток тепла может вызвать пробой транзисторов.

Для тока 30 ампер вам будет нужен очень большой радиатор или даже вентилятор охлаждения. 100 ОМ резисторы в эмиттерных цепях используются для стабильности и выравнивания токов каждого плеча, ведь уровень усиления будет различным для каждого транзистора. Может получиться, что один тянет на себя 8 А, а другой "отдыхает" с 3-мя амперами:)) Выпрямительные диоды, должны быть способны выдерживать ток не менее 60 ампер. Двойной запас не помешает. Сетевой трансформатор на ток вторички 30 ампер является наиболее дорогостоящей частью проекта. Входное напряжение стабилизатора должно быть, по крайней мере, на несколько вольт выше выходного напряжения 12 В.

Внешний вид самодельного МБП

Ещё раз напоминаем, что при сборке этого мощного БП закладывайте в конструкцию большой радиатор, ещё лучше оснастить его вентилятором или водяным охлаждением радиатора. Если хотя бы пара силовых транзисторов выйдет из строя, то результаты будут плачевны. Не используйте схему без предохранителей!

Испытания мощного блока питания

Для начального тестирования можно не подключать нагрузку. Сначала с помощью вольтметра через выходные клеммы, вы должны измерить 12 Вольт на выходе схемы, или напряжение к этому значению. Затем Подключите 100 ом, 3 Вт резистор или другую небольшую нагрузку. Показания вольтметра не должны меняться. Если отсутствует 12 вольт - выключите питание и внимательно проверьте все соединения. Внимание! Перед установкой деталей (диодов, транзисторов, резисторов) не поленитесь проверить их с помощью мультиметра.

Форум по мощным источникам питания

Поделитесь полезной информацией с друзьями:

elwo.ru

Блок питания 12 В 30 А

Используя один интегральный стабилизатор напряжения и несколько вынесенных проходных транзисторов можно собрать блок питания, способный обеспечивать ток нагрузки до 30 А. Конструкция показана на схеме ниже:

radiomaster.ru

Супер стабилизатор. 13.8В до 30 А. - Блоки питания

Игорь (UN7GM) коментарий Игоря:

"У нас народ делает только его, изумительные параметры при крайней простоте. Делали его на токи до 30А, можно и более. В схеме есть кое какие нюансы. Что коллектор сидит на корпусе - это и так видно. Защита по току с падающей характеристикой, т.н. foldback, то есть ток КЗ может быть очень небольшим. Порог защиты выбирается резистором в эмиттере Q2 - на схеме он показан 470 ом, но это ориентировочное значение, а конкретно зависит от беты транзисторов и необходимого тока срабатывания защиты. Сам ток КЗ, точнее его величина регулируется резистором 22 ком. Перепад напряжения между входом/выходом стабилизатора может достигать 0,3 В!!! То есть запас по подавлению пульсаций огромный. Приводятся такие данные: Кст 10 000, Rвнутр. 0,001 ом, пульсации 70 мкВ. Но нужно очень аккуратно собирать, так как коэффициент стабилизации высокий, то при плохом монтаже может возникнуть ВЧ возбуд. Точки земли и плюса должны быть именно точками, а не линиями.Возбуждение можно устранить конденсатором 0,01 мкф между коллектором - базой или базой- эмиттером Q2. Транзисторы желательно ставить получше, хотя будет работать на самом ширпотребе. Там такой принцип - мощный, среднемощный, маломощный. Сразу должен предупредить - использование составных транзисторов пока не изучено, а попытки их применить привели к отказу защиты. Если нужны большие токи, то можно включать несколько транзисторов параллельно, и обязательно токовыравнивающие резисторы в эмиттерах, по 0,05-0,1 ома. В этом случае можно применить составной транзистор в качестве Q2. Это уже проверено, проблем нет. Напряжение стабилизации полностью зависит от стабилитрона, его напряжение стабилизации приблизительно на 0,6В меньше выходного. Есть вариант с добавлением еще одного транзистора, но уже с плавной регулировкой выходного напряжения".

Исходная литература: RSGB Amateur handbook, журнал Electronics Engineering, книга Г.Петина "Транзисторные усилители, генераторы и стабилизаторы".

В дополнение к схеме суперстабилизатора предлагаем вашему вниманию:

Схему защиты от перенапряжения

Это стандартный элемент защиты стабилизированного блока питания 13,8 вольт от пробоя регулирующих транзисторов и появления на выходе полного напряжения источника питания, который применяется фирмой "Astron" в неизменном виде на токи от 20 до 70 ампер.

Особых пояснений не требуется, тиристор должен обеспечивать прямой ток до сгорания предохранителя, его тип зависит от этого тока.

Подключается параллельно выходу блока питания 13,8 вольт.

источник:http://ra4a.narod.ru

Поделитесь записью в своих социальных сетях! Скачать Lite браузер