Регулятор мощности постоянного тока

Регулятор предназначен для регулировки мощности нагрузки, питающейся постоянным током напряжением от 10 до 75V, потребляя максимальный ток не более 150А. Это может быть прожектор, питающийся от автомобильной бортовой сети, электродвигатель постоянного тока или другая нагрузка.

Регулятор построен на основе принципа широтно-импульсной модуляции. Он состоит из мультивибратора с регулировкой скважности импульсов, буферного и выходного каскадов.

Мультивибратор выполнен на элементах D1.1 и D1.2, он представляет собой мультивибратор с регулируемой скважностью импульсов на его выходе. Частота импульсов равна 100 Гц (но это не точно, так как частота задана RC-цепью). Скважность импульсов регулируется в очень широких пределах. Примерно в среднем положении переменного резистора R1 на выходе будут почти симметричные прямоугольные импульсы. В таком положении мощность, отдаваемая в нагрузку будет средней, так как так как полевой транзистор VT1 в течение контрольного участка времени будет равное количество времени открыт и закрыт. Поворот рукоятки переменного резистора в ту или другую сторону приводит к изменению соотношения продолжительности открытого и закрытого состояния транзистора, соответственно, если открытое состояние дольше, то и мощность в нагрузке больше, а наоборот, при более длительном закрытом состоянии отдаваемая в нагрузку мощность уменьшается.

Нагрузка коммутируется мощным полевым транзистором IRFP260N, который, как и многие другие мощные ключевые полевые транзисторы обладает весьма большой емкость затвора. Сопротивление затвора постоянному току практически бесконечно, и можно предположить что управляющий ток

может быть минимальным. На самом деле, затвор обладает значительной емкостью и в момент резкого изменения напряжения на затворе это очень существенно проявляется, так   как   ток   зарядки и   разрядки   затвора

весьма существенен. В устройствах, в которых включение / выключение нагрузки происходит не часто можно включить в цепь затвора токоограничительный резистор, но в импульсных схемах это неприемлемо, так как происходит сглаживание импульсов и замедление открывания и закрывания транзистора. Поэтому здесь увеличена мощность выхода мультивибратора путем создания буферного каскада из четырех инверторов микросхемы К561ЛН2 (D1.3-D1.6).

Питается микросхема от параметрического стабилизатора VD3-R3-R4. Если предполагается работать с напряжением не более 20-25V можно КС512 заменить менее мощным стабилитроном, например, Д814Д, а вместе резисторов R3 и R4 поставить один резистор сопротивлением 1-2 кОм мощностью 0,125W.

Транзистор IRFP260N можно заменить на IRFP2907 (при этом выходной ток может быть до 200А), IRFP150N, IRFP3710.

Диоды 1N4148 можно заменить на КД522, КД521.

Стабилитрон КС512 можно заменить любым стабилитроном на 10-15V средней или большой мощности, например, Д815.

Алиханов Р Р.

Схемы источники питания
Регулятор мощности постоянного тока

Источник: Радио-конструктор 12 за 2011 год

Регулятор мощности постоянного тока

Очень популярный журнал для радиолюбителей и профессионалов, рассматривающий вопросы радиолюбительского конструирования и ремонта электронной техники.

Радио-конструктор 12 за 2011 год

Регулятор мощности постоянного тока

Рейтинг@Mail.ru
Яндекс.Метрика