Мощный стабилизатор на полевом транзисторе

Xzjb1

Всем доброго)
Хотелось бы собрать регулируемый стабилизатор напряжения с такими вот параметрами:
Uвых от 10 до 50В (точности в 0,1В вполне достаточно)
Imax 120А
Как вариант рассматриваю приведённую ниже схему, только с заменой транзистора на более подходящий (хотя и этот ничего). Проблема только вот в чём. Максимальная рассеиваемая мощность транзистора - 200Вт, это без радиатора. Самый мощный, какой я нашёл - на 540Вт (все прочие параметры те же).
И вот собственно вопросы.
Сможет ли эта схема (на этих транзисторах) выдать нужные мне параметры? (само собой, при принудительном охлаждении)
Имеет ли смысл включить несколько таких транзисторов по схеме составного или в параллель?
Вообще схема будет работать?
Может быть у кого-то есть другие варианты схем с теми же характеристиками?
Или опыт в построении подобных устройств?

Ещё уточнение. Готовое устройство будет включаться как максимум на 10 минут, с минимальными перерывами в несколько часов. (Т.Е. не чаще пары-тройки раз в сутки)

У кого какие мысли?

Реклама

Xzjb1

В качестве нагрузки будет нагревательная спираль. Ток в 120А она потребляет только пока холодная. Когда нагреется - кушает как максимум 85-90А

Реклама

jonpim

А какой смысл стабилизировать напряжение питания нагревательной спирали ?
Может пид подходящий поставить ?

mikes357

Мощный-то нашел, но ток обычно ограничен конструктивом конкретного корпуса.
Тут явно намечается повторно-кратковременный режим, подогрев - да на такие токи - это уже силовой тиристор требуется, типа Т160, Т320, плюс управление к нему...

Реклама

Seriyvolk

Xzjb1 писал(а):Максимальная рассеиваемая мощность транзистора - 200Вт, это без радиатора.

Это с радиатором, и не простым, а золотым. Хватит верить в сказки.
Если нужно греть спираль и регулировать её нагрев при таких токах - только ШИМ. И при этом с такой задачей справятся пара-тройка не самых дефицитных ключей (а может и один

).

Реклама

Xzjb1

Просто не хочется сильно усложнять схему. А на тиристорах - вариант)
Может подкинете схемку?

Думаю, требуется пояснение. Есть такая штука - муфта электросварная (может кто слышал)) - для сварки полиэтиленовых труб. Они бывают на разные диаметры, соответственно, на разный ток и разное напряжение. Потребляемый ток зависит от напряжения, по-этому регулировка тока не требуется. А вот напряжение должно быть отрегулировано с точностью, хотя бы, 0,5В. Сам процесс сварки занимает несколько минут (не больше десяти) а потребность сваривать трубы - ну может раз десять-пятнадцать в месяц. Для таких потребностей покупать готовый аппарат за 120 т.р. - на мой взгляд (и взгляд моего начальника) - глупо.

Реклама

jonpim

Для каждой муфты просчитать скважин носить импульсов с управляющего тиристора или игбт-транзистора . И подавать свою мощность на каждую муфту . И не понадобится радиаторы для линейного стаба. В муфтах встроенных термопар нет ?

Mike_Solo

Линейный стабилизатор на такие мощности - не только крайне неэффективное, но и сильно непростое решение.
Читайте внимательнее описание транзисторов: если у него заявлена максимальная рассеиваемая мощность 200 Вт, то на практике это означает, что даже 100 Вт тепла отвести от него будет очень непросто - есть тепловые сопротивления кристалл-корпус, корпус-радиатор, радиатор-среда, а с нагревом кристалла допустимая мощность на нём снижается. Попробуйте посчитать.

Кстати, а от какого источника планируется питать? 50Вх120А это, кажется, 6 кВт.
Где будете отлаживать устройство? Из домашней и офисной розетки столько не заберешь.
В зависимости от источника можно подумать о тиристорной схеме или ШИМ.
(Кстати, муфты можно питать переменным или пульсирующим током?)
Прикиньте стоимость силовых компонентов, умножьте в 2-5 раз (в зависимости от опыта разработки и сборки сильноточных устройств), учтите потраченное время и 120 тысяч уже не покажется так дорого

Не надо забывать о параллельном включении мощных транзисторов

Xzjb1

Термопар в муфтах нет, да они и не нужны. Греть нужно по максимуму. Известно только напряжение и сопротивление каждой муфты.
Настраивать скважность для каждого типоразмера и производителя - долго и не интересно (только у нас применяется добрая сотня разных). Работать прибор будет в производственных условиях - силовая проводка и всё прочее. Можно хоть трёхфазное питание 380В сделать)
Кстати о питании. Если конкретной муфте нужно, например, 27 вольт - нужно чтобы на ней было именно 27. А форма напряжения - да хоть меандр. Это никакой роли не играет. Думал поставить просто регулятор мощности на симисторе после трансформатора. Но вы представляете себе симистор на 6 кВт?) Я живу в далеко не самом маленьком городе нашей необъятной (Омск), и у нас в городе таких нет, только под заказ, да и цена в 5000 не то, что транзистор за 300 рублей) Как-то не хочется такой симистор спалить. Кроме того транзисторы можно и параллельно включить, а симисторы - никак) (при переменном-то токе) А при постоянном - есть ли что-то лучше транзисторов? Разве только тиристоры...
Именно за этим и пришёл сюда, чтобы узнать, что лучше и проще)

jonpim

Xzjb1 писал(а):Если конкретной муфте нужно, например, 27 вольт - нужно чтобы на ней было именно 27. А форма напряжения - да хоть меандр. Это никакой роли не играет.

Как раз и влияет. Разные импульсы - разная подаваемая мощность . А длительность по времени - количества тепла на муфте. 27 вольт постоянки - максимальная паспортная мощность .
По закону Джоуля-Ленца $Изображение$
тоесть все зависит от силы и формы тока.

Xzjb1

Я не настолько опытен, чтобы спорить об этом, просто есть аппараты заводского производства и на переменный, и на постоянный ток. А на большей части вообще не указывается, что там на выходе. Только само напряжение регулируется. И на муфте просто написано напряжение, без уточнения его формы.

Mike_Solo

Ну в общем тут 2 варианта вырисовываются:
1. питать напряжением сложной формы (просится тиристорный коммутатор) со стабилизацией через вычислитель действующего (RMS) напряжения. То ещё изделие, небось ещё и развязку от сети надо делать, а импульсные токи какие...
2. питать постоянным напряжением от импульсного конвертора на 6 кВт. То ещё изделие, между прочим.
Нет мыслей.

Jack_A

Xzjb1 писал(а):Но вы представляете себе симистор на 6 кВт?
.... да и цена в 5000 не то, что транзистор за 300 рублей

Ну очень хочется увидеть транзистор на 6кВт за 300р.

Xzjb1

А почему нельзя поставить просто выпрямитель и стабилизатор напряжения на силовых транзисторах? Я где-то встречал подобный на 100 ампер, если не ошибаюсь, только там было нерегулируемое напряжение 12В.
Jack_A, транзистора на такую мощность я не встречал, но есть транзисторы, которые выдерживают и большие токи и нужные мне напряжения. А если включить их параллельно, мощности их суммируются. Я ведь не предлагаю на одном транзисторе)

jonpim

Самое простое взять сварочный транс и к нему поставить тиристорный регулятор по первичке . Можно настроить под разные муфты.

Xzjb1

Спасибо, jonpim. Эту схему я встречал и рассматривал как вариант. Действительно, управлять с помощью такого регулятора первичкой трансформатора проще в том плане, что сила тока меньше. Есть только опасения, что схема будет плохо работать на индуктивную нагрузку.

jonpim

Сварочники пишут что работает как часы .

Xzjb1

Спасибо, будем пробовать)

Только несколько вопросов есть.

- Нельзя ли вместо транзисторов поставить динисторы с соответствующими параметрами?

- Тиристоры можно заменить на один симистор?

- И где лучше воткнуть переменный резистор для регулировки напряжения?

jonpim

Вот описание - http://electrik.info/main/praktika/134- ... -dlya.html
С симистором схема другая - http://radiokot.ru/circuit/analog/home/18/