Меню

Кт827 в стабилизаторе напряжения

Схема мощного стабилизатора тока на 100 — 200А (КР140УД20, КТ827)

В литературе не часто можно встретить описания стабилизаторов тока на 100. 200 А, однако в некоторых процессах (гальваника, сварка и др.) они необходимы. На первый взгляд, для стабилизации таких токов необходимы и соответствующие мощные транзисторы.

Вашему вниманию предлагается стабилизатор тока на 150 А (с плавной регулировкой от нуля до максимума), выполненный на обычных, широко распространенных транзисторах серии КТ827. Примененное схемотехническое решение позволяет легко увеличить или уменьшить максимальный стабилизируемый ток.

Принципиальная схема

Принципиальная схема предлагаемого стабилизатора тока изображена на рис. 1. Как видно, нагрузка включена несколько необычно — в разрыв провода, соединяющего отрицательный вывод диодного моста VD5. VD8 с общим проводом устройства.

Рис. 1. Принципиальная схема мощного стабилизатора тока 150А на транзисторах.

Все мощные транзисторы VT1. VT16 включены по схеме с общим коллектором, но каждый из них нагружен на свой уравнивающий резистор (R4. R19), также соединенный с общим проводом.

Таким образом, через подключенную к розетке XS1 нагрузку стабилизатора протекает суммарный ток всех 16 транзисторов. Ток через каждый из транзисторов VT1. VT16 выбран около 9 А, что значительно меньше предельно допустимого значения для транзисторов КТ827А. КТ827В. При падении напряжения на транзисторе 10. 11 В рассеиваемая мощность достигает 100 Вт.

Разброс параметров транзисторов и сопротивлений резисторов R4. RI9 не имеет значения, так как каждый транзистор управляется своим операционным усилителем.

Выходы ОУ DA1.1. DA8.2 через транзисторы VT17. VT32 соединены с базами транзисторов VT1. VT16, а напряжения обратных связей поданы на инвертирующие входы с эмиттеров соответствующих транзисторов. ОУ поддерживают на инвертирующих входах (и, соответственно, на эмиттерах транзисторов VT1. VT16) такие же напряжения, какие имеются у них на неинвертирующих входах.

На неинвертирующие входы всех ОУ подано стабильное управляющее напряжение с резистивного делителя R2, R3, подключенного к выходу интегрального стабилизатора DA11. При изменении управляющего напряжения изменяется ток через каждый из резисторов R4. R19 и, соответственно, через общую нагрузку, подключенную к розетке XS1. Питаются ОУ от стабилизатора, выполненного на микросхемах DA9, DA10 и транзисторе VT33.

Детали и конструкция

Вместо составных транзисторов КТ827А в стабилизаторе тока можно применить транзисторы этой серии с индексами Б, В, Г или комбинации из двух транзисторов соответствующей мощности (например, КТ315 + КТ819 с любыми буквенными индексами).

Сдвоенные ОУ КР140УД20 заменимы на К157УД2 или на одинарные ОУ КР140УД6, К140УД7, К140УД14 и им подобные, стабилизатор 78L05 — на КР142ЕН5А, КР142ЕН5В или 78М05, транзисторы КТ315Е — на КТ3102, КТ603, диоды Д200 — на Д160. Вместо трансформатора ТПП232 (Т1) допустимо применение ТПП234, ТПП253 или любого другого с двумя вторичными обмотками на напряжение 16. 20 В.

Резистор R1 может быть любого типа, R2 желательно применить высокостабильный, например, С2-29. Для регулирования тока нагрузки был использован переменный резистор СП5-35А (с высокой разрешающей способностью), но можно, конечно, применить и любой другой, обеспечивающий требуемую точность установки тока.

Конденсатор СЗ набран из десяти конденсаторов К50-32А, С4, С6 — К50-35, остальные — любого типа. Использовать в качестве СЗ один конденсатор большой емкости нельзя, так как он будет сильно перегреваться из-за того, что его выводы не рассчитаны на такие большие токи (недостаточное сечение провода).

Сдвоенные ОУ DA1. DA8, транзисторы VT17. VT32, интегральный стабилизатор напряжения DA11, резисторы R2, R3 и конденсаторы С4. С7 монтируют на печатной плате, изготовленной по чертежу, показанному на рисунке 2.

Рис. 2. Печатная плата для мощного стабилизатора тока.

Транзисторы VT1-VT16 закрепляют на теплоотводах, способных рассеять не менее 100 Вт каждый. Все 16 теплоотводов собраны в батарею, для их охлаждения применены четыре вентилятора, что позволило включать стабилизатор тока на долговременную постоянную нагрузку. Если нагрузка будет кратковременной или импульсной, можно обойтись и теплоотводами меньших размеров.

Резисторы R4. R19 изготавливают из высокоомного (манганинового или константанового) провода диаметром 1. 2 мм и закрепляют на теплоотводах соответствующих им транзисторов Для охлаждения диодов VD5. VD8 используют стандартные теплоотводы, рассчитанные на установку диодов Д200 (обдув их вентилятором не требуется).

Микросхему DA9 и транзистор VT33 размещают на небольших пластинчатых теплоотводах. При монтаже стабилизатора тока нужно учитывать, что через некоторые цепи будет течь ток 150 А, поэтому их необходимо выполнить проводом соответствующего сечения.

Вторичная обмотка трансформатора Т2 должна обеспечивать напряжение около 14 В при токе нагрузки 150 А (хорошо подходит сварочный трансформатор). Падение напряжения на сопротивлении нагрузки стабилизатора должно быть не более 10 В (остальное напряжение падает на транзисторах VT1. VT16 и резисторах R4. R19).

Читайте также:  Импульсные стабилизаторы постоянного напряжения это

При большем падении напряжения на нагрузке придется повысить напряжение вторичной обмотки трансформатора Т2, однако в этом случае необходимо проследить, чтобы мощность рассеяния каждого из транзисторов не превысила максимально допустимую.

Налаживание

Налаживание собранного из исправных деталей устройства сводится к установке максимального стабилизируемого тока подбором резистора R2. Это удобно сделать временно заменив последний включенным реостатом подстроечным резистором сопротивлением 1,5 — 2 кОм.

Установив его движок в положение максимального сопротивления а движок резистора R3 в верхнее (по схеме) положение и включив последовательно с нагрузкой амперметр на ток 150-200А (или просто подсоединив его к гнездам розетки XS1) включают стабилизатор в сеть и, уменьшая сопротивление подстроенного резистора, добиваются отклонения стрелки амперметра до соответствующей отметки шкалы. Затем измеряют сопротивление введен­ной части подстроенного резистора и заменяют его постоянным ближайшего номинала.

При максимальном токе 150А напряжение на эмиттерах транзисторов VT1 — VT16 должно быть около 1,88В. Поэтому налаживание можно проводить и по напряжению на эмиттере какого-либо из этих транзисторов, хотя точность установки тока при этом будет небольшой из-за разброса сопротивлений резисторов R4-R19.

Если необходимо увеличить или уменьшить отдаваемый в нагрузку максимальный ток можно соответственно увеличить или уменьшить число транзисторов и ОУ.

Таким образом, на основе описанного стабилизатора можно создать значительно более мощный источник тока. Подключая нагрузку к стабилизатору тока, следует помнить, что на «земляном» проводе будет плюсовой выход стабилизатора.

Источник

Характеристики транзистора КТ827А

В описании технических характеристик на транзисторы КТ827А указано, что они используются в УНЧ, различных стабилизаторах, как тока, так и напряжения, импульсных усилителях мощности, в ключевых схемах и системах автоматики. Этот составной транзистор, сделанный по схеме Дарлингтона, имеет структуру n-p-n. Компонент изготавливается по эпитаксиальной и мезапланарной технологии.

Цоколевка

Самая полезная информация, которую можно увидеть в цоколевке на КТ827А, да и вообще на транзисторы — это расположение ножек, т.к. если этого не знать, можно запутаться и припаять на место эммитера базу, а на место базы коллектор. Поверьте, ничего хорошего из этого не выйдет. Поэтому на рисунке ниже показаны данные параметры, а так же габаритные размеры. Транзисторы серии КТ827 изготавливаются в металлическом корпусе, имеющем стеклянные изоляторы и жёсткие выводы. Маркировка наносится сверху. Масса прибора не более 20 г. 2Т827А-5 производится на пластине для гибридных ИС с контактными площадками.

Технические характеристики

Первое, на что стоит обратить внимание при подборе транзистора для замены или проектировании новой схемы, это предельные эксплуатационные данные. Превышение их недопустимо даже в течение небольших промежутков времени. Также устройство не сможет долго функционировать при значениях параметров равных максимальным. Для КТ827А эти характеристики равны:

  • наибольшее допустимое напряжение между К-Э действующее на протяжении длительного времени ( при сопротивлении Б – Э равном RБЭ = 1000 Ом) – 100 В;
  • максимально возможное напряжение (действующее постоянно или длительное время) между К-Э – 100 В;
  • предельное импульсное напряжение действующее между К-Э (при tФ = 0,2 мкс) – 100 В;
  • наибольшее возможное постоянно действующее напряжение между Э — Б – 5 В;
  • максимально допустимый ток через коллектора (действующий на протяжении длительного времени) – 20 А;
  • наибольший кратковременный ток через коллектора – 40 А;
  • максимальный длительный ток через базу – 0,5 А;
  • предельно допустимый кратковременный ток через базу – 0,8 А;
  • максимальная постоянная мощность, рассеиваемая на коллекторе при (ТК = -60 … +25 О С) – 125 Вт;
  • тепловое сопротивление между переходом и корпусом – 1,4 О С /Вт;
  • наибольшая возможная температура перехода – +200 О С;
  • рабочий диапазон температур окружающего воздуха – -60 … +100 О С.

При конструировании схем кроме максимальных значений следует также обращать внимание на электрические параметры. Из таблицы, которая находится ниже по тексту, можно узнать их основные величины. Условия тестирования приведены в столбце под названием «Режимы измерения». Наибольшие и наименьшие значения, полученные во время измерения, находятся в колонках «min» и «max».

Параметры Режимы измерения Обозн. min max Ед. изм
Статический к-т передачи тока для транзистора, включённого по схеме с общим эмиттером UКЭ = 3 В, IК= 10 A, ТК = 25 О С

UКЭ = 3 В, IК= 20 A

h21Э 750

3500

Граничная частота к-та передачи тока для транзистора, включённого по схеме с общим эмиттером UКЭ = 3 В, IК= 10 A fгр 4 МГц
Напряжение насыщения перехода К-Э IК = 10 A, IБ = 40 мA

IК = 20 A, IБ = 200 мA

UКЭ нас 1

В

Напряжение насыщения перехода Б-Э IК = 20 A, IБ = 200 мA UБЭ нас 2,6 4 В
Входное напряжение Б-Э IК= 10 A, UКЭ = 3 В 1,6 2,8 В
Время включения IК= 10 A, IБ = 40 мA tвкл 0,3 1 мкс
Время выключения IК= 10 A, IБ = 40 мA tвыкл 3 6 мкс
Время рассасывания IК= 10 A, IБ = 40 мA tрас 2 4,5 мкс
Обратный ток К-Э, UКЭ = UКЭ макс RБЭ = 1000 Ом

мА

Обратный ток через эмиттер UЭБ = 5 В IЭБО 2 мА
Емкость коллекторного перехода UКБ = 10 В cк 200 400 пФ
Емкость эмиттерного перехода UЭБ = 5 В cк 160 350 пФ

Содержание драгоценных металлов

Многие радиоэлектронные компоненты содержат некоторое количество драгметаллов, таких как золото, платина, серебро и т.д. Это делает их объектом охоты для индивидуальных скупщиков и скупающих компаний. Транзистор КТ827А не является исключением, он содержит золото. Согласно этикетке на изделие, представленной ниже, в 1000 штук содержится 19,090г. благородного металла. В пересчёте на 1 шт. получается 0,01909г.

Аналоги

Аналога транзистора КТ827А, полностью идентичного и по своим параметрам, по типу корпуса и расположению выводов не существует. Однако можно попробовать использовать вместо него такие устройства: 2N6059, 2N6284, BDX63, BDX65A, BDX67, BDX87C, MJ3521, MJ4035. Тем не менее данную замену следует делать осторожно, и предварительно сравнить предъявляемые к изделию требования с техническими характеристиками кандидата на замену. Так как КТ827А является составным, можно попытаться спаять эквивалентную схему, как на рисунке ниже.

Производители

Выпуском транзисторов КТ827А занимаются две страны Белоруссия и Россия. В Белоруссии их производят на акционерном обществе «Интеграл» г. Минск. В России их выпускает АО «Элиз» г. Фрязино. В Российских магазинах можно приобрести продукцию обоих фирм. (Скачать Datasheet можно кликнув на названии производителя, так же технические параметры приведены еще здесь).

Источник

Стабилизатор напряжения на кт827

Принципиальная схема очень простого но достаточно мощного источника питания, который выполненный на мощных составных транзисторах, вполне пригоден не только для зарядки автомобильных аккумуляторов, но и для питания различных электронных схем.

Напряжение на выходе устройства регулируется от 0 до 15 В. Выходной ток блока питания может достигать 20 А.

Рис. 1. Принципиальная схема мощного стабилизатора напряжения на 0-15В и ток 5А, 10А, 20А.

Так как катоды диодов и коллекторы транзисторов соединены между собой, то все эти детали размещаются на одном большом радиаторе без изолирующих прокладок.

Если не предъявляются особые требования к стабильности напряжения, то резистор R1 и стабилитрон VD3 из схемы можно исключить. Добавив емкости, показанные на схеме пунктиром, можно использовать устройство в качестве блока питания.

  • PCBWay – всего $5 за 10 печатных плат, первый заказ для новых клиентов БЕСПЛАТЕН
  • Сборка печатных плат от $88 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет
  • Онлайн просмотрщик Gerber-файлов от PCBWay!

Всем привет! есть вопрос? FU1 это что за деталька) и T1 сколько витков нужно? или это намотка на резистор или трансформатор.

FU1 – (от слова Fuse) это плавкий предохранитель, в данной схеме его нужно ставить на 1,5-2 Ампера.
Т1трансформатор переменного напряжения. На первичную обмотку подают – 220В, а на вторичной (та что идет к диодам) получаем примерно 14-16В переменного напряжения.
Трансформатор можно изготовить самостоятельно, если есть опыт и материалы, а можно купить готовый в магазине, на базаре, в интернете. В данной схеме нужен трансформатор с вторичной обмоткой на 14-16В и ток порядка 20А.
P = U*I = 14*20 = примерно 300 Ватт.
Если вам не нужен такой ток то можно брать менее мощный.

Желательно помнить: трансформатор должен быть с запасом по мощности по отношению к той что вам нужна!

..827 проходной с током 20А..на выход. и потом что за странный выбор Кт947?–высокочастотный npn транзик для передатчиков.. туда 827 а впереди составного любой обратный средней мощн.. хоть кт817..

У транзистора КТ947 выходная мощность в пределах 200-250 Ватт, что явно выше чем у КТ827 (125 Ватт). А то что у КТ947 граничная частота передачи тока 75МГц то это в данной схеме особой роли не сыграет.

а на раскачку зачем 827. явно не оправданно. и потом два в паралель 827 как раз.. а себестоимость гораздо дешевле будет.. ВЧ мощные с позолоченными ногами на дешевые. да и применение получше найдется чем в простой бп ставить..

КТ827 – составной транзистор с высоким коэффициентом усиления, в данном случае он хорошо заменяет два каскада.
КТ947 стоит недешево, в данной схеме он избыточен.

Удешевить схему можно также за счет замены транзистора КТ827 на пару КТ819+КТ815 как на рисунке ниже:

Вместо КТ947 можно подключить в параллель несколько штук КТ819+резистор, как на схеме: Источник питания для автомобильного трансивера 13В 20А.

Если нужна схема с выходом порядка 5-6А то вполне подойдет решение на КТ827+КТ815 – Блок питания 12В 6А (КТ827).

Аналог КТ827А

Здравствуйте уважаемые читатели. Существует много схем, где с большим успехом используются замечательные мощные составные транзисторы КТ827 и естественно иногда возникает необходимость в их замене. Кода под рукой данных транзисторов не обнаруживается, то начинаем задумываться об их возможных аналогах.

Полных аналогов среди изделий иностранного производства я не нашел, хотя в интернете есть много предложений и утверждений о замене этих транзисторов на TIP142. Но у этих транзисторов максимальный ток коллектора равен 10А, у 827 он равен 20А, хотя мощности у них одинаковые и равны 125Вт. У 827 максимальное напряжение насыщения коллектор – эмиттер равно два вольта, у TIP142 – 3В, а это значит, что в импульсном режиме, когда транзистор будет находиться в насыщении, при токе коллектора 10А на нашем транзисторе будет выделиться мощность 20Вт, а на буржуйском – 30Вт, поэтому придется увеличивать размеры радиатора.

Хорошей заменой может быть транзистор КТ8105А, данные смотрим в табличке. При токе коллектора 10А напряжение насыщения у данного транзистора не более 2В. Это хорошо.

При неимении все этих замен я всегда собираю приблизительный аналог на дискретных элементах. Схемы транзисторов и их вид приведены на фото 1.

Собираю обычно навесным монтажом, один из возможных вариантов показан на фото 2.

В зависимости от нужных параметров составного транзистора можно подобрать транзисторы для замены. На схеме указаны диоды Д223А, я обычно применяю КД521 или КД522.

На фото 3 собранный составной транзистор работает на нагрузку при температуре 90 градусов. Ток через транзистор в данном случае равен 4А, а падение напряжения на нем 5 вольт, что соответствует выделяемой тепловой мощности 20Вт. Обычно такую процедуру я устраиваю полупроводникам в течении двух, трех часов. Для кремния это совсем не страшно. Конечно для работы такого транзистора на данном радиаторе внутри корпуса устройства потребуется дополнительный обдув.

Для выбора транзисторов привожу таблицу с параметрами.

Параметры самодельного составного транзистора (Рвых, Iк макс.)будут конечно соответствовать параметрам примененного выходного транзистора. Вот вроде и все. До свидания. К.В.Ю.

Многим радиолюбителям-конструкторам в последнее время все чаще приходится иметь дело с радиоэлектронными устройствами, ориентированными на питание от бортовой сети автомобиля. Это мощные автомагнитолы и радиостанции, а также специальные электронные системы. Такие устройства потребляют ток около 3 А, поэтому при их эксплуатации в стационарных условиях возникает проблема блока питания.

Решить ее поможет выпрямительное устройство «ВУ-1» производства Ульяновского приборостроительного завода, предназначенное для зарядки автомобильных аккумуляторных батарей. Дело в том, что «ВУ-1», по сути, представляет собой половину нужного устройства. Оно имеет достаточную мощность (до 100 Вт). Остается только дополнить его стабилизирующей приставкой на напряжение 12 В при токе до 6 А. Приставка выполнена по классической схеме (рис. 3.17) стабилизатора напряжения из недефицитных деталей невысокой стоимости.

Работой составного транзистора VT1 управляет усилитель постоянного тока на транзисторе VT2, его эмиттер подключен к источнику образцового напряжения, состоящего из стабилитрона VD1 и резистора R2, а база — к измерительной цепи R3, R4. Резистор R1 служит для подачи смещения на базу транзистора VT1. Резистором R4 устанавливают необходимое выходное напряжение. Конденсаторы С4 и С5 предотвращают возбуждение стабилизатора по высокой частоте, а С1. СЗ образуют фильтр, сглаживающий пульсации выходного напряжения «ВУ-1».

Детали приставки монтируют на печатной плате из любого фоль-гированного материала. Печатные проводники сильноточных цепей должны быть шириной не менее 10 мм и хорошо облужены. Площадь сечения монтажных проводов — не менее 2 мм2.

Источник