|
Autor: Andy Collinson email
Używając pojedynczego stabilizatora napięcia 7812 oraz kilku dodatkowych, wyprowadzonych na zewnątrz tranzystorów ten zasilacz może dostarczyć prądu do 30A. Schemat pokazany jest poniżej:
Transformator na wejściu jest najbardziej drogą częścią całego projektu. Jako alternatywę można użyć dwóch 12V akumulatorów samochodowych. Napięcie wejściowe stabilizatora musi być kilkukrotnie wyższe niż napięcie wyjściowe stabilizatora (12V), by regulowana wartość była utrzymana. Jeśli użyjemy transformatora, trzeba zwrócić uwagę by diody w mostku Greatza były odporne na duży prąd wsteczny 100A albo i więcej. 7812 daje tylko 1A lub mniej prądu wyjściowego. Reszta prądu płynie poprzez dostawione tranzystory poza płytką drukowaną. Urządzenie jest tak zaprojektowane, by dało radę dostarczyć do 30A prądu, zajmuje się tym sześć połączonych ze sobą równolegle TIP2955. Rozproszenie mocy występuje na każdym z tranzystorów równomiernie. Maksymalny prąd daje największą moc wydzieloną, tak więc potrzebne jest bardzo dobre odprowadzanie ciepła. Można tutaj rozważać chłodzenie wentylatorem. Jeśli wydarzyłoby się że tranzystory uległyby uszkodzeniu, wówczas cały prąd popłynie poprzez stabilizator, co będzie mieć katastrofalne skutki. Szybki 1A bezpiecznik na wyjściu stabilizatora daje już ochronę. Rezystancja 400 miliomów na obciążeniu nie jest wymagana. Symulacja pokazana jest poniżej:
Urządzenie jest przykładem zastosowań praw Kirchoffa, zarówno pierwszego, jak I drugiego. Suma prądu wejściowego węzła, musi odpowiadać sumie prądów wychodzących, a suma algebraiczna napięć w oczku musi być równa zero. Dla przykładu, na diagramie powyżej zasilanie wynosi 24V. 4V jest tracone na R7 i 20V trafia na wejście stabilizatora, 24 - 4 - 20 = 0. Na wyjściu: całkowity prąd maksymalny wynosi 30A. 0,866A ze stabilizatora, oraz 6*4,855A z tranzystorów mocy, 30 = 0,866 + 6 * 4,855. Prąd bazy wynosi ok. 138mA na każdy z tranzystorów. Wymagane jest wzmocnienie prądowe DC o wielkości 35, oraz prąd kolektora 6A, tak to również wygląda w TIP2955. Rezystory R1 - R6 są potrzebne do stabilności prądu, ponieważ występuje rozrzut parametrów każdego z układów. Rezystor R7 = 100 om odbiera 4V. Moc rozpraszana na nim to 42/200 = 160mW. Zalecam użycie rezystora na moc 0,5W. Prąd wejściowy zasila emitery oraz bazy tranzystorów mocy. Korzystając ponownie z I prawa Kirchoffa, 871mA prąd wejściowy stabilizatora oraz płynący przez R7 40.3mA, 871,18 = 40,3 + 830.88. Prąd ze stabilizatora nie może być większy niż ten który do stabilizatora jest doprowadzony. Jak wydać wytraciło się na nim tylko 5mA.
|