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无线电电子与电气工程百科全书 关于简单而强大的稳压器。 无线电电子电气工程百科全书
独立生产功能强大（最重要的是电路简单！）的稳压器（SV）和电源（PSU）非常重要。 工厂强大的电源装置（PS）可能很难购买，而且这些产品的价格非常高（从几十美元到几百美元，具体取决于参数）。 由于制造商不为自己制造 PSU，因此他会尽一切可能节省开支。 专家可以根据订单为您打造强大的PSU。 熟悉了填充后，买家意识到他为设计（盒子）支付了 PSU 价格的 70...90%。 现代脉冲型电源的电路可能非常复杂，因此即使是经验丰富的专家也会发现很难使电源恢复工作（而且有时无法修复）。 制造强大电源的可行性是通过可靠性因素来表明的，业余爱好者可以在材料（铜铁等）和元件的“过度消耗”方面承受得起。 这里制造商不是我们的竞争对手，我们不会担心任何部件或组件过热。 如果您需要一个可以在许多情况下替代汽车电池的强大电源，那么使用连续电源通常更有利可图并且更容易。 事实上，强大的无线电电子设备 (RES) 群正在不断增长和更新。 因此，汽车RES非常多样化，并且在能源消耗方面非常“贪婪”（音频系统、收发器、安全系统、转换器）。 仅进行一项检查，更不用说修复 RES，您就需要一个非常强大的电源装置 (PS)，能够在 20...30 A 或更大的负载电流下工作。 顺便说一句，重复 BP [1，图 7] 的业余爱好者对其工作感到满意。 关于晶体管。 为了将 BP [1] 的特性付诸实践，您需要使用 [2] 中概述的建议。 粉丝们对用可用的 KT8102、KT802、KT803、KT808 型 npn 结构晶体管替换 KT819 型强大 pnp 结构晶体管的问题特别感兴趣。 不幸的是，晶体管 KT8101、KT8102 在我们的内陆地区仍然无法使用。 而且，有缺陷的KT8101、KT8102都是在内陆地区，用指针欧姆表很容易就能识别出来，因为它们向四面八方响起。 即使没有仪表也可以检测出此类缺陷产品[3]。 我们使用任何 30 V 整流器和 30 kΩ 电阻器（图 1）。
对于工作的晶体管，电流表不会记录任何信息。 但我什至没有扔掉 Uke=5...10 V 的坏晶体管。 它们能够在低压关键电路中运行，并作为强大的齐纳二极管的类似物。 实践表明，只有漏电流小的晶体管才能长时间工作且不会出现故障。 顺便说一句，我相信过去晶体管是“认真”制造的。 三个 KT803A 晶体管比一个 KT8101 更可靠。 我有机会用该设备测试了许多外国晶体管[3]，他们对我们技术规范中的泄漏数据一无所知。 我还制作了一个便携式Uke.max表[4]用于无线电市场的测试，因为需要根据参数选择晶体管（购买缺陷是不可接受的）。 对于不太稀缺的晶体管KT802、803,808、819，需要大约50%的功耗裕度，特别是当晶体管数量为5-10个或更多时。 每个晶体管必须经过测试和匹配才能并行运行。 一旦 CH 的功率负载良好，电池中的一组随机晶体管就会导致故障的连锁反应。 不幸的是，诸如增加发射极电阻（增加 100%）之类的措施不适用于数量超过 5 的随机实例。只有根据 h21E 和 Uke.us 对所有晶体管进行初步选择才能显着降低这些值发射极电阻，从而减少其上无用耗散的功率。 因此，为了选择并联运行的晶体管，需要在电流 Ik = In.max / N 时测量每个晶体管的 h21E，其中 In.max 是整个 CH 电池的最大电流； N是并联连接的晶体管的数量。 顺便说一下，整个电池组的h21E晶体管不应超过100个（但也不能少于20个）。 因此，h8101E>8102的晶体管KT21和KT200在强大的线性电路中通常不可靠。 但这还不是全部。 有必要检查晶体管的功耗，即将它们加到最大功率的50...70%对应的负载上，长时间“折磨”它们。 10多年的实践表明，这一程序对于大功率MV中晶体管电池的长期无故障运行是必要且充分的。 同时，必须记住，晶体管晶体的过热就是它的“死亡”。 因此，您需要仔细检查功率，了解所需的散热器面积，最好是温度。 事实是，随着温度升高，最大功率降低，相当于电源潜在能力的降低。 使用指定方法安装了多达 20 (!) 个部件。 KT803、KT808、KT819 等类型的晶体管 顺便说一句，如果电池的每个晶体管都安装在自己的散热器上，那么可以通过散热器的相同加热来检查晶体管的正确选择。 选择正确的 PSU 电压非常重要。 晶体管在最小电压（接近短路模式）时最常发热并失效。 检查方法如下：将示波器连接到SN输出端，通过LATR连接电源变压器的初级绕组，降低LATR输出端的电压，直至SN输出端出现脉动。 在这种情况下，中压负载中的电流应最大。 有必要确定电源电压波动的余量。 如果使用网络电压稳定器，那么任务就会简化。 作者使用并联模式切换旧式但非常可靠的 CH-315 型铁磁谐振稳定器来为强大的电源供电。 通过并联 2-3 个这样的稳定器，我们可以获得 600...900 W 的功率 [6]。 问题在于，网络电压的急剧增加会导致整流器输出端的电压增加，从而导致晶体管两端的压降增加，从而导致晶体管因热过载而禁用。 如果将发射极中的电阻器的电阻减小到 0,1 欧姆，则可以通过在晶体管的基极电路中包含电阻高达 10 欧姆的电阻器来部分均衡晶体管参数的分布。 这些电阻的加入几乎总能保证消除中压自激。 对于大多数高频电路来说，自激是一个真正的祸害。 在这种情况下，CH 中的晶体管会立即烧毁，并且负载功率远低于额定功率。 强大的晶体管（热源）必须在散热器上彼此远离。 PSU 外壳本身非常适合。 缺点是 CH 电路和大功率晶体管之间的连接线较长。 因此，在每个大功率晶体管的基极端子附近，都会打开一个扼流圈 (20...100 μH)。 您可以使用射频设备电路中的铁氧体棒部分，将 D0,5...0,6 mm 的电线缠绕一层，然后用环氧树脂胶填充，从而自行制作此类扼流圈。 30 A 电源外壳由两块厚度为 2...3 mm 的 U 形铝板制成。 4 (8) 个晶体管放置在外壳的下部，6 (12) 个晶体管放置在上部。 更强大的 50 A 版本的晶体管数量显示在括号中。电路 [1，图 7] 的一大优势是所有晶体管外壳都连接到 CH 电路的公共线。 因此，紧固和安装10-20个晶体管没有太大的困难。 对于塑料KT819，情况就更简单了。 它们的成本确实很低，但也存在有缺陷的批次（它们甚至无法承受 30 W 的功率）。 许多业余爱好者都在追逐金属 KT819AM-GM，认为它们比塑料更好。 但是，根据参考数据，对于塑料KT819A-G，最大功率随温度降低0,6 W/°C，即每 10°“吃”6 W，对于金属，该系数为 1 W/°C，即10°“吃”10W！ 这就是像 2T803 这样的“旧”晶体管的优势所在，它可以在高达 60°C 的温度下保持 50W 的功率。 KT8101和KT8102怎么样？ 参考文献没有提及热因素，并且保证的最大功率仅在低于 25°C 的温度下有效。 但散热器的温度会高出几十度！ 因此，在功能强大的 CH 中安装 KT819B-G 型晶体管是最简单且最便宜的，每 2 ... 2,5 A 输出电流安装一个晶体管（KT803 晶体管 - 一个 3 A 晶体管）。 由于外壳的板材很难弯曲，因此外壳由六部分制成。 由于下部的温度更高，因此其上安装的晶体管数量比顶部少。 使用这种选择晶体管的方法制作的 CH 很少需要维修，除非可能是由于 PSU 所有者的疏忽（最好不要向任何人出租功能强大的 PSU）。 此外，给CH配备热保护也没什么坏处：散热器过热，CH就会关闭。 经过时间考验的热继电器电路之一如图 3 所示。
热敏电阻 R3 类型 MMT-4。 它是一个温度传感器，因此它被固定在大功率晶体管的散热器上温度最高的地方。 有必要注意 R3 热敏电阻体与散热器的电气绝缘，因为。 它的引脚之一是它的语料库。 但如果图 3 中的电路由单独的整流器供电，则无需对 R3 外壳进行绝缘。 KT829 晶体管可以用 KT972 代替，或者使用 KT315 和 KT815 (817) 晶体管制成达林顿晶体管的类似物。 该电路对于热敏电阻的类型并不重要，25°C 时热敏电阻的电阻为 1,5 至 4,7 kOhm。 至于R1，最好使用多匝电阻（它们设置响应阈值：其阻值越低，关断温度越高）。 该方案可以安装在任何PSU中。 电源电压必须超过 14...15 V（继电器工作电压为 12 V），这一点很重要。 图3的电流发生器可以根据任何已知的方案来制作。 场效应晶体管电流发生器非常适合。 如果需要增加响应阈值的稳定性，则使用D2E作为VD818，R3增加到10kOhm，选择R1和R2。 电流发生器的工作电流设置为11 mA。 热保护操作的温度设置在 50 ... 80 °C 范围内，而不是更高。 关于二极管。 高功率二极管虽然昂贵，但比高功率晶体管更容易获得。 例如，D122-40 必须视为正极性（无 X 符号）和反极性（有 X 符号）。 这允许使用两个而不是三个散热器 [5]。 “古老的”B50、B200等也可以，用两个二极管和一个散热器就可以了（图4）。 该电路是针对阴极连接到外壳的二极管而设计的。
如果无法获得工作电流超过30A的二极管呢？ 您可以按照图 10 中的方案打开 5 安培的电源。 只是不需要“挤出”二极管的最大电流（不超过 7,5 A）。 使用 D242(A)、D214(A)、D215(A)、D231(A)、KD213A 类型的二极管。 优选具有字母索引 A 的二极管，因为。 它们的热量损失较少。 我们的二极管比进口二极管更可靠；其中最大电流可以安全地降低1,5倍，甚至更多。
KD213A二极管非常方便。 它们有一个阴极 - 一个外壳，因此一根棒上可以安装十几个这样的二极管。 二极管 KD2997、KD2999 的工业安装系统中不需要使用绝缘垫片和巧妙的法兰。 最后的二极管的工作电流大于KD213（KD2999 - 20 A，KD2997 - 30 A），因此，对于它们来说，电阻器的电阻减小到0,02欧姆。 在这个整流器中，带有肖特基势垒的现代二极管完美地工作。 只需要选择泄漏最小的样本（即使使用欧姆表也可以做到这一点，因为与硅二极管相比泄漏很大）。 KD2998 类型的二极管用于桥式整流器更有利可图。 对于肖特基二极管，不需要均衡电阻，可以安全地并联放置（图6）。
关于电阻。 图 5 的方案中它们的数量可能会吓跑。 但制作它们很容易。 这些漆包线直径为 0,6 毫米，长 80 ... 100 厘米，缠绕在任何心轴上。 这种电阻器可以承受远超过 5 ... 10 瓦的功率。 你不应该吝惜散热器。 对于每个二极管，至少需要 100 cm2 的散热器面积，因为在温度高于 75°C 时，最大平均电流必须降低。 关于滤波电容。 无论是在价格还是可靠性方面，2000uPH50V 电池都非常合适。 它们的数量是根据每 1000 A 电流 1 微法的比率来选择的。 如果 MV 通常在高于 20 A 的电流下运行，则应根据每 2000 A 电流 1 μF 的比率提供电容裕度。 这些电容最怕温度和纹波，所以需要放置在PSU中最冷的地方。 而纹波的大小只能通过增大电容来减小。 关于变压器。 使用了各种选项。 考虑最简单且最便宜的 TC-270。 该网络变压器的磁路能够向负载提供 500 W 或更高的功率。 上限取决于几个因素：主线的直径、铁芯组装的质量，以及奇怪的是如何“种植”铁。 通过测量空载电流 (Ixx) 可以轻松检测到后一个因素。 如果Iхх≤0,25A，则变压器正常。 如果Iхх≤0,35A，那么这样的变压器已经辛苦工作了很多年了。 如果Iхх≤0,5A，则最好使用功率小于270W的变压器。 功率高达 300 W，初级绕组无需重绕。 但由于本例需要约 600 W 的功率，因此使用了两个 TS-270 变压器。 初级绕组并联连接，次级绕组串联连接（一个绕组IIa，另一个绕组IIb）。 通常，对于 30 安培版本，每个绕组均缠绕双线 D1,8 ... 2,2 mm 或三线 D1,5 mm。 基于上述，CH方案如图7所示。
参考文献：
作者：A.G. 日久克
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