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Aqui está um transistor bipolar de potência TK235-32 bastante poderoso com uma corrente de coletor de até 32 amperes e diodos de potência DCH135-80 de 80A.
O autor do canal do YouTube "AKA KASYAN" adquiriu esses monstros em um mercado de pulgas local, eles também incluíram os radiadores apropriados.
Então, o que posso fazer usando esses componentes? A primeira coisa que vem à mente é uma fonte linear de laboratório de tremenda potência. Mas o autor já tem um no workshop, mas eletrônico carga de alta potência - o dispositivo é muito mais procurado no momento (bem, pelo menos para o autor deste produto caseiro), por isso foi decidido faça você mesmo carga eletrônica usando as peças em mãos.
Primeiro, vamos revisar principais características o dispositivo acima mencionado. A faixa de ajuste de corrente é literalmente de 0 a 80A, brevemente até 100A, em teoria é possível remover até 200A, desde que os sensores de corrente (marcados na imagem abaixo) sejam substituídos por sensores de menor resistência.
A tensão máxima de entrada de até 60V e mais pode ser, tudo depende da tensão dos transistores.
Além disso, a carga eletrônica é protegida contra polaridade reversa. A dissipação de energia máxima é de cerca de 1500-1600W. Esse dispositivo pode carregar quase qualquer fonte de energia, mesmo inversores de solda podem fazê-lo, mas é importante não exceder a potência máxima, e aqui, como mencionado acima, é de 1600W. Vale a pena notar que todos os 1600W neste caso irão para aquecimento, portanto esse é um aquecedor bastante sério.
Eu acho que você concorda que as características acima são realmente impressionantes para cargas lineares. Cargas atuais com parâmetros semelhantes custam muito, é claro, nossa versão ficará sem muitos sinos e assobios.
Atenção! Vale a pena notar imediatamente alguns pontos para evitar perguntas adicionais. Em primeiro lugar O circuito acabou sendo bastante grande e provavelmente alguns pequenos detalhes não serão visíveis. Você encontrará um esquema de boa qualidade em arquivo do projeto. Além disso, o link para baixar o arquivo está na descrição abaixo do vídeo original do autor.
Em segundo lugar os valores de alguns elementos do circuito podem diferir daqueles instalados na placa, mas o dispositivo funcionará nos dois casos.
Em terceiro lugar as mais preferidas foram usadas no circuito, essas são teclas compostas que são fáceis de controlar e o motorista mal aquece ao mesmo tempo, mas a potência total de carga com as teclas indicadas no circuito será menor do que neste caso, uma vez que os transistores são usados com muito mais força aqui.
Quarta. Não há assentos na placa de circuito impresso para transistores de potência e eles também estão ausentes nos sensores de corrente.
Você também deve prestar atenção às inscrições B (VT1), B (VT2) etc., esses pontos são conectados às bases dos transistores de potência correspondentes.
O mesmo se aplica às marcações E (VT1), E (VT2) e assim por diante, elas são conectadas aos emissores dos transistores correspondentes.
E, finalmente, o último, quinto ponto. O resistor marcado na imagem abaixo define os limites da corrente de saída.
Quanto menor o valor dessa resistência, maior a corrente. O resistor especificado deve ser selecionado.
O autor conduziu inúmeras experiências com o dispositivo resultante para descobrir qual potência um transistor pode dissipar nesse caso, a corrente máxima do coletor e quanto o driver de controle será carregado com diferentes valores de corrente no transistor de potência.
Os testes foram bem-sucedidos, nem um único transistor foi ferido. Empiricamente, ficou claro que os transistores declarados pelo fabricante 32A estão mantendo. O gabinete é capaz de dissipar 150W e, com um ventilador, todos os 200W.
Você deve concordar que o valor de 200W de cada transistor é muito bom. E que em cada radiador, o autor ferrou, usando graxa térmica, 4 chaves. Existem 2 radiadores nesse caso.
Além disso, exatamente da mesma maneira, um diodo de 80 A foi parafusado em cada radiador. Sobre a nomeação deles mais tarde, e agora vamos seguir para o esquema de carregamento eletrônico.
De fato, este é um estabilizador de corrente comum em um amplificador operacional. Cada canal do amplificador operacional controla sua própria cascata, e temos 8 dessas cascatas.
De fato, todas as cascatas são conectadas em paralelo, mas a operação de uma não depende da outra. No circuito emissor de cada transistor, um sensor de corrente é conectado na forma de 2 resistores de 5W de baixa resistência e paralelos. O valor da resistência de um resistor individual é de 0,1 a 0,22 ohms.
O amplificador operacional monitora a queda de tensão nesse resistor e o compara com o de referência. Além disso, dependendo da diferença, aumenta ou diminui a tensão de saída, o que leva à abertura ou fechamento do transistor acionador e, portanto, o mesmo acontece com o transistor de potência.
Vale ressaltar que o circuito acima opera em modo linear, de modo que os transistores no processo estão parcialmente abertos ou parcialmente fechados, depende da tensão de saída do amplificador operacional.
Quanto mais o transistor de potência estiver aberto, maior será a corrente no circuito e vice-versa. Como mencionado acima, toda a energia é gerada na forma de calor nos transistores de potência e nos sensores de corrente; portanto, se você quiser repetir este projeto, primeiro cuide de um bom resfriamento desses componentes do circuito. O autor usou radiadores de alumínio razoavelmente bons na forma de uma barra.
Agora vamos diretamente para o próprio quadro. Acabou muito bom. Como temos 8 estágios e o número de amplificadores operacionais deve ser apropriado, portanto, foram utilizadas 2 peças.
Um único chip consiste em 4 opamps independentes, exatamente o que você precisa.
O circuito considerado é alimentado por um estabilizador linear a 12V. O consumo do circuito é insignificante, portanto o estabilizador 7812 não precisa de um radiador.
Como a fonte de referência mais barata disponível e bastante precisa - a boa e velha TL431.
A corrente é ajustada girando um resistor variável:
De fato, esse resistor altera a tensão de referência.E como a potência de carga não é pequena, foi adicionado outro resistor variável de menor resistência.
A primeira variável é usada para ajuste grosso, a segunda, respectivamente, para um ajuste mais suave. O painel de controle precisa de uma fonte de baixa energia. Por exemplo, ele pode ser alimentado por baterias ou baterias recarregáveis. Esta solução tornará a carga completamente autônoma.
Os diodos de potência mencionados no início do artigo são instalados na entrada da carga. Eles são protegidos contra inversão de polaridade. A tensão reversa e a corrente do diodo devem ser selecionadas com uma margem dupla. No futuro, o autor planeja alterar a proteção para outra, provavelmente com transistores de efeito de campo.
Também neste projeto, um indicador digital multifuncional em 300V, 100A é usado.
Agora é a hora do teste de energia. Carregaremos esta fonte de energia:
Esta é uma fonte de alimentação de comutação 12V 83A. A corrente é regulada sem problemas. A potência que a carga está dissipando atualmente é de cerca de 900W.
Então, outro monstro nasceu no mundo, é muito difícil criar um nome diferente para esta besta, radiadores de cavalos e chaves de poder, poder brutal, que ainda é necessário para a felicidade completa. Isso é tudo por hoje. Obrigado pela atenção. Até breve!
Vídeo do autor: