Наша сеть партнеров Banwar
Представляємо потужний стабілізований блок живлення на 12 В. Він побудований на мікросхемі стабілізатора LM7812 і транзисторах TIP2955, що забезпечує струм до 30 А. Кожен транзистор може давати струм до 5 А, відповідно 6 транзисторів забезпечать ток до 30 А. Можна зміною кількості транзисторів і отримати бажане значення струму. Мікросхема видає струм близько 800 мА.
На його виході встановлений запобіжник в 1 А для захисту від великих перехідних струмів. Потрібно забезпечити хороший тепловідвід від транзисторів і мікросхеми. Коли струм через навантаження великий, потужність розсіюється кожним транзистором також збільшується, так що надмірне тепло може привести до пробою транзистора.
В цьому випадку для охолодження потрібно дуже великий радіатор або вентилятор. Резистори 100 Ом використовуються для стабільності і запобігання насичення, тому що коефіцієнти посилення мають деякий розкид у одного і того ж типу транзисторів. Діоди моста розраховані не менш, ніж на 100 А.
Примітки
Найбільш витратним елементом всієї конструкції, мабуть, є вхідний трансформатор, Замість нього можливе використання двох послідовно з'єднаних батарей автомобіля. Напруга на вході стабілізатора має бути на кілька вольт вище необхідного на виході (12В), щоб він міг підтримувати стабільний вихід. Якщо використовується трансформатор, то діоди повинні витримувати чималу піковий прямий струм, зазвичай, 100А або більше.
Через LM 7812 буде проходити не більше 1 А, інша частина забезпечується транзісторамі.Так як схема розрахована на навантаження до 30А, то шість транзисторів з'єднані паралельно. Розсіюється кожним з них потужність - це 1/6 частина загального навантаження, але все ж необхідно забезпечити достатній тепловідвід. Максимальний струм навантаження призведе до максимального розсіювання, при цьому буде потрібно великогабаритний радіатор.
Для ефективного відводу тепла від радіатора, може бути гарною ідеєю застосування вентилятора або радіатора з водяним охолодженням. Якщо блок живлення навантажений на максимальне навантаження, а силові транзистори вийшли з ладу, то весь струм пройде через мікросхему, що призведе до катастрофічного результату. Для запобігання пробою мікросхеми на її виході стоїть запобіжник в 1 А. Навантаження 400 МОм тільки для тестування і не входить в остаточну схему.
обчислення
Дана схема відмінна демонстрація законів Кірхгофа. Вхідна в вузол сума струмів, повинна дорівнювати сумі струмів виходять з цього вузла, а сума падінь напруг на всіх гілках, будь-якого замкнутого контуру ланцюга повинна бути дорівнює нулю. У нашій схемі, вхідна напруга 24 вольт, з них 4В падіння на R7 і 20 В на вході LM 7812, тобто 24 -4 -20 = 0. На виході сумарний струм навантаження 30А, регулятор поставляє 0.866А і 4.855А кожен з 6 транзисторів: 30 = 6 * 4.855 + 0.866.
Струм бази становить близько 138 мА на транзистор, щоб отримати струм колектора близько 4.86А коефіцієнт посилення по постійному струму для кожного транзистора повинен бути не менше 35.
TIP2955 задовольняє цим вимогам. Падіння напруги на R7 = 100 Ом при максимальному навантаженні буде 4В. Розсіюється на ньому потужність, обчислюється за формулою P = (4 * 4) / 100, тобто 0.16 Вт. Бажано, щоб цей резистор був потужністю 0.5 Вт.
Вхідний струм мікросхеми надходить через резистор в ланцюзі емітера і перехід Б-Е транзисторів. Ще раз застосуємо закони Кірхгофа. Вхідний струм регулятора складається з струму 871 мА, що протікає по ланцюгу бази, і 40.3мА через R = 100 Ом.
871,18 = 40,3 + 830. 88. Вхідний струм стабілізатора завжди повинен бути більше вихідного. Ми бачимо, що він споживає тільки близько 5 мА і практично не має грітися.
Тестування і помилки
Під час першого випробуванні, не треба підключати навантаження. Спочатку вимірюємо вольтметром напругу на виході, воно повинно бути 12 вольт, або не сильно відрізняється величина. Потім підключаємо опір близько 100 Ом, 3 Вт в якості нагрузкі.Показанія вольтметра не повинні змінитися. Якщо ви не бачите 12 В, то, попередньо вимкнувши харчування, слід перевірити коректність монтажу і якість пайки.
Один з читачів, отримав на виході 35 В, замість стабілізованих 12 В. Це було викликано коротким замиканням силового транзистора. Якщо є КЗ будь-якого з транзисторів, доведеться отпаять все 6 для перевірки мультиметром переходів колектор-емітер.