Параллельное включение транзисторов | Все своими руками

Опубликовал admin | Дата 19 ноября, 2013

Рубрика: Это пригодится

     Одним из наиболее распространенных требований при разработке или доработке источников питания является увеличение его выходного тока.

В таких источниках простое соединение одноименных выводов транзисторов обычно не дает практических результатов из-за неравномерного распределения тока между транзисторами. При повышении рабочей температуры неравномерное распределение тока между транзисторами становится еще большим до тех пор, пока практически весь ток нагрузки не потечет через один из транзисторов.

Предложенный вариант на рисунке 1 может быть реализован при условии, что параллельно соединенные транзисторы имеют совершенно идентичные характеристики и работают при одинаковой температуре. Такое условие практически не реализуемо из-за относительно больших разбросов характеристик биполярных транзисторов. Рис. 2 показывает, как осуществлять параллельное включение транзисторов в линейном источнике питания. При таком включении нужно стремиться использовать транзисторы с близкими параметрами Вст. Транзисторы большой мощности при этом должны устанавливаться на один теплоотвод. Для дополнительного выравнивания токов в данной схеме в цепях эмиттеров применены резисторы R1 и R2. Сопротивление резисторов следует выбирать исходя из падения напряжения на них в интервале рабочих токов, около 1 вольта или, по крайней мере, — не менее 0,7 вольта. Данная схема должна применяться с большой осторожностью, так как даже транзисторы одного типа и из одной партии выпуска имеют очень большой разброс по параметрам. Выход из строя одного из транзисторов неизбежно приведет к выходу из строя и других транзисторов в цепочке. При параллельном включении двух транзисторов максимальный суммарный ток коллектора не должен превышать 150 процентов от предельного тока коллектора одного из транзисторов! Количество транзисторов, включенных по этой схеме, может быть сколько угодно большим — все зависит от степени необходимой надежности устройств, в которых применяется такое включение транзисторов и допустимого КПД всего устройства, так как на резисторах выделяется отнюдь не маленькая тепловая мощность. На схемах нарисованы р-n-p транзисторы, естественно все сказанное будет справедливо и для n-p-n транзисторов.

     Статический коэффициент усиления по току такого каскада равен коэффициенту усиления одного транзистора, так как общий ток управления равномерно распределяется между базами транзисторов. Значительно большее усиление можно получить, если включить транзисторы по схеме, показанной на рис. 3. Такое включение транзисторов напоминает известный составной транзистор, но отличается от него наличием резистора R, подбираемого экспериментально. Правильно выбранное сопротивление R обеспечивает равномерное распределение общего тока коллектора между транзисторами при одновременном увеличении общего коэффициента усиления. Увеличение коэффициента усиления объясняется тем, что весь ток управления сначала усиливается транзистором VT1, а затем часть тока эмиттера этого транзистора дополнительно усиливается транзистором VT2. Преимущества включения двух транзисторов по схеме рис. 3 были выявлены при сравнительной экспериментальной проверке обоих вариантов схем. Обе схемы были поочередно собраны на одних и тех же экземплярах транзисторов П217В. Общий ток коллектора устанавливался равным 2 А в обоих случаях. В случае параллельного включения транзисторов, (рис. 2) равномерное распределение тока между транзисторами, было достигнуто при сопротивление резисторов R1 и R2 равном 0,69 Ом. При этом ток базы равнялся 44 мА, напряжение между эмиттером и коллектором — 4В. Во втором случае (рис. 3) равномерное распределение тока между транзисторами удалось получить при сопротивлении резистора R, равное 0,2 Ом, а то же напряжение между эмиттером и коллектором (4В) — при токе базы 20 мА. Таким образом, схема рис. 3 имеет вдвое больший статический коэффициент усиления и обладает более высоким КПД. Такая схема может быть использована и для соединения транзисторов с различными видами приводимости (рис. 4), что невозможно осуществить при включении транзисторов по схеме рис. 2. Усилитель по схеме рис. 4 был собран на транзисторах П306 и П701. Общий ток устанавливался равным 0.4 а. Сопротивление резистора R равно 8 ОМ. При токе базы, равном 7 мА, напряжение между эмиттером и коллектором составило 7В.
Используемые информационные источники
1. http://radiocon-net.narod.ru/page16.htm
2. РАДИО № 5 1972г

Просмотров:45 621

Метки: транзисторы

Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов. Автоматика в быту

ЗАРЯДНОЕ  УСТРОЙСТВО  С  УВЕЛИЧЕННЫМ  ВЫХОДНЫМ  ТОКОМ

 

     Зарядное устройство, описанное на предыдущей странице, обеспечивает  выходной ток не более 10А. В случае потребности в увеличении  выходного тока, например для зарядки  аккумуляторов грузовых автомобилей, схему необходимо доработать.  Наибольшие проблемы вызывает изготовление накопительного дросселя L1,  выбор ключевого транзистора и выходного диода.    Параллельное включение нескольких  мощных транзисторов проблему  не очень решает, т.к требуется выровнять падения напряжения на каждом транзисторе, в противном случае, основную нагрузку по току возьмёт на себя один из транзисторов и быстро перегреется.   Если в качестве ключевого транзистора  использовать мощные силовые N -канальные полевые транзисторы, например, IRFP264,  потребуется дополнительный  узел, обеспечивающий превышение напряжения на затворе  на 15 В относительно истока, подключенного к накопительному дросселю.  Номенклатура P -канальных силовых полевых транзисторов, которые проще  внедрить в схему,  достаточно мала  и не позволяет  найти приемлемый вариант.  Можно использовать силовые n-p-n транзисторы BUX 20, специально предназначенные для таких устройств и обеспечивающие ток  коммутации до 50А, но схему придётся усложнить,  т.к. эти транзисторы имеют малый коэффициент усиления и иную структуру.

Как это осуществить, будет  описано на следующих страницах.   Наиболее просто увеличить выходной ток  в  ранее рассмотренной схеме — это применить двухтактное ключевое регулирование,  дополнив схему  ещё одним накопительным дросселем, ключевым транзистором и диодом.  

 

    Предлагаемая схема  функционально не отличается от  описанной на предыдущей  странице  и обеспечивает такие же возможности.  Требования  к изготовлению накопительных дросселей также аналогичны.  Транзисторы V1, VT2,  выходные диоды VD3, VD4 и диодный мост VD1 устанавливаются через слюдяные прокладки на общий радиатор, в качестве которого можно использовать металлическое днище прибора.  Настройка  схемы ничем не отличается от ранее описанной и не приводится.  Из -за повышенных  рассеиваемых мощностей в качестве накопительных конденсаторов С1, С5  следует использовать только конденсаторы больших размеров и  с повышенным рабочим напряжением.

Остальные схемы смотри далее:

1.  Зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов ( главная страница раздела зарядных устройств для автомобилей)

2.  Зарядное устройство с автоматическим отключением от сети

3. Зарядное устройство с ключевым стабилизатором тока

4.  Зарядное устройство с микросхемой TL494

6. Зарядное устройство с цифровой индикацией тока и напряжения.

7.  Зарядное устройство с цифровой индикацией и повышенным выходным током до 20А

8.  Зарядное устройство на тиристоре с улучшенными характеристиками и с использованием микросхемы TL494

9.  Зарядное устройство на двух тиристорах и с использованием микросхемы TL494

10.  Зарядное устройство для кислотно-свинцовых необслуживаемых аккумуляторов ёмкостью 4 . .. 17А/час

11.  Лабораторный блок питания 1,5 -30В, 0-5А + зарядное устройство на MOSFET транзисторе

12.  Лабораторный блок питания + зарядное устройство с усилителем напряжения шунта

13.  Лабораторный блок питания + зарядное устройство с узлом аварийной защиты

14.  Зарядное устройство с периодическим контролем ЭДС аккумулятора ( главная страница раздела зарядных устройств)

 

Объяснение схем параллельного зарядного устройства

В этом посте мы изучим два метода параллельного подключения аккумуляторов. Первый из приведенных ниже касается схемы переключения с использованием переключателей SPDT для индивидуальной или коллективной зарядки нескольких аккумуляторов. Они могут быть подключены параллельно с использованием одного зарядного устройства для аккумуляторов и через группу переключателей с ручным переключением SPDT.

Дизайн секунд говорит о том, что батареи могут заряжаться вместе с перекрестным разрядом.

1) Параллельные батареи с переключающим реле

Ссылаясь на следующую диаграмму, конфигурация показывает четыре батареи с отрицательными выводами, соединенными вместе, чтобы сформировать общую отрицательную шину.

Все плюсы подсоединены индивидуально к полюсам четырех дискретно подключенных переключателей SPDT.

Один из двух переключающих контактов переключателя SPDT соответствующим образом подключен к выходной нагрузке, а другие — к положительному заряду зарядного устройства.

Все вышеуказанные выводы выполнены через отдельные выпрямительные диоды, каждый для выходного и входного полюсов аккумуляторов.

Обсуждаемое параллельное зарядное устройство аккумуляторов со схемой переключения с использованием переключателей SPDT позволяет пользователю с опциями подключать любое количество аккумуляторов в массиве, а также выбирать, какой аккумулятор или сколько аккумуляторов необходимо интегрировать в систему зарядки, или с выходом или с обоими.

Диоды в системе гарантируют, что батареи не взаимодействуют друг с другом, вызывая перекрестный разряд друг на друга, и обеспечивают ступенчатую зарядку и разрядку для них.

2) Параллельное подключение аккумуляторов без перекрестного разряда

Второй описанный ниже метод параллельного подключения аккумуляторов не только заряжает и разряжает их равномерно через общие источники, но и полностью изолирует их, предотвращая любую возможность перекрестного разряда. Идею предложил г-н Рон.

Технические характеристики

Я нашел ваш сайт, и он очень впечатляет.

Надеюсь, у вас есть решение следующей проблемы. У меня в караване две 12-вольтовые батареи, и для зарядки или питания приборов они подключены параллельно.

Мне сказали, что если одна батарея разрядится, то исправная батарея попытается зарядить неисправную из-за изменения напряжения.

Батарея с выпавшей ячейкой бесполезна, и в приведенном мной сценарии исправная батарея не будет оставаться здоровой очень долго.

Существует ли решение, позволяющее параллельно заряжать и разряжать аккумуляторы при нормальном использовании и разделять их в случае неисправности? Был бы признателен за любой совет, который вы можете дать. Рон

Работа схемы

Показанный метод параллельного соединения батарей без перекрестного разряда очень прост и включает использование нескольких диодов.

Диоды эффективно блокируют соединения между батареями, предотвращая любую возможность перекрестного разряда, и в то же время позволяют им заряжаться от общего источника и равномерно разряжаться на общую нагрузку.

Хотя диоды представляют собой простую альтернативу вышеперечисленным действиям, они сами по себе падают примерно на 0,7 В.

Упомянутое выше падение может показаться незначительным, однако в критических ситуациях проблема может иметь большое значение.

Чтобы сделать схему более эффективной, схема, эквивалентная MOSFET, может быть подключена, как показано, с заменой каждого из диодов.

Резистор может быть любым от 50 до 470 Ом, полевые МОП-транзисторы должны быть P-канального типа с номинальным напряжением и током немного выше максимальных указанных пределов.

Опция MOSFET обеспечивает те же функции, что и диоды, за исключением того, что она не роняет ничего критичного.

Параллельная зарядка свинцово-кислотных аккумуляторов с функцией простого индикатора контроля тока:

Важные отзывы и вопросы читателей относительно параллельного соединения аккумуляторов.

Уважаемый Swag,

Спасибо за полезную схему >

Подскажите пожалуйста, подходит ли она для аккумуляторов 115 Ач или нет все батареи.

Для батареи 115 Ач потребуются 20-амперные диоды или полевые МОП-транзисторы.

Спасибо за размещение этой информации в Интернете.

У меня есть два вопроса о вашем дизайне.
1. Является ли MOSFET, который вы указали, усиленным или истощенным? Или любой из них будет работать в этой концепции параллельной зарядки аккумуляторов?

2. Мне неясно, как трехэлементный MOSFET на самом деле подключен к аккумуляторному кабелю между батареями. Я понимаю назначение выводов (Ворота, Исток и Слив), хотя мне также неясно, как определить, какой из внешних является каким).

Полагаю, там больше одного вопроса. Во всяком случае, несколько лет назад у меня было три батареи, которые заряжались параллельно без защиты, и одна из них вышла из строя, а две другие вышли из строя. Теперь я заряжаю шесть батарей, но с помощью отдельных зарядных устройств, и хотел бы использовать только контроллер заряда от моих недавно установленных солнечных панелей.

Спасибо.

Ответ:

Спасибо за вопрос!

Это P-MOSFET (истощение), который должен быть включен, пока напряжение его источника выше, чем напряжение затвора.

все вентили подключаются к общему минусу (-) аккумуляторов через отдельные резисторы, истоки подключаются к плюсам соответствующих аккумуляторов, а стоки подключаются вместе с плюсом нагрузки.

Я предположил, что это будет эффективно воспроизводить диод с нулевыми потерями.

Другой отзыв

Сэр, помогите мне.
Сделал схему автоматического зарядного устройства на ОУ 741

Все сделано идеально. Но проблема возникает во время зарядки. Я использовал схему контроля батареи с использованием ICLM39.14, указывающих от 10,5 В до 13,5 В (полностью заряженных) с помощью 10 светодиодов.

Я откалибровал цепь для отключения зарядки при 14,5 В и повторного запуска при 11,5 В с использованием переменного источника постоянного тока.

Когда я подключаю аккумулятор, у нас нет проблем. Монитор батареи работает исправно. Но когда я включаю источник питания постоянного тока (который представляет собой адаптер переменного / постоянного тока 15 В, 5 А), уровень монитора изменяется и внезапно указывает на более высокое напряжение батареи (иногда указывает, что батарея полностью заряжена, хотя это не так). ТАКЖЕ РЕЛЕ АКТИВИРУЕТСЯ, И ЗАРЯДКА ОСТАНАВЛИВАЕТСЯ. …. Эта проблема была обнаружена постоянной при тестировании с аккумулятором 11,5 В и аккумулятором 12,6 В. Так что, пожалуйста, помогите мне в решении этого.

Решение:

Привет, Арун,

Ток вашего источника питания должен составлять 1/10 Ач батареи. Сначала подтвердите это.
Либо подключите блок питания напрямую к аккумулятору и проверьте напряжение на клеммах аккумулятора, оно должно упасть до уровня разряженного аккумулятора, проверьте и это.

Другим решением может быть подключение конденсатора на 100 мкФ между базой и землей транзистора.

Приведенные выше предложения должны решить проблему

У меня также есть другая проблема, когда я подключаю параллельный конфиг. аккумуляторов (как в этом блоге) к зарядной станции, реле попеременно включалось и выключалось, заставляя все светодиоды на мониторе аккумулятора мигать одновременно. Но при использовании одной батареи такого нарушения не наблюдается. Тогда что мне делать? В подключении диодов ошибки не было. Все идеально. Поскольку это включает только зарядку аккумулятора, я использовал в этом блоге только раздел генератора переменного тока 9.0003

Приведенная выше схема очень проста, она состоит только из диодов, так что сначала начинает заряжаться аккумулятор с наименьшим зарядом, затем аккумулятор с меньшим зарядом и так далее…. наличие диодов не должно создавать помех для зарядное устройство по моему мнению …. проблема может быть с вашей схемой зарядного устройства …. попробуйте использовать высококачественный регулируемый источник питания, а затем проверьте результаты.

источник питания — параллельное подключение зарядных устройств для телефонов

спросил 8 лет, 10 месяцев назад

Изменено 8 лет, 10 месяцев назад

Просмотрено 6к раз

\$\начало группы\$

Можем ли мы соединить два 5-вольтовых зарядных устройства для телефонов разных номиналов параллельно для быстрой зарядки с помощью диода, как показано на рисунке (прямоугольники обозначают зарядные устройства)

Прошу прощения за рисунок, который я нарисовал. .

• блок питания
• мобильный телефон
• 5В

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

Падение напряжения на диоде сделает напряжения в двух зарядных устройствах неравными (как если бы они уже не были равными), и одно зарядное устройство, вероятно, будет нести больший ток, чем другое, что одно достигнет предела тока и может отключиться чтобы защитить себя. Если вы оставите диод, конечно, может быть короткое замыкание. Параллельное их использование, как правило, является плохой идеей (с другой стороны, последовательное соединение с изолированными источниками питания является менее плохой идеей, но здесь это мало помогает)

Может показаться, что это работает, но одно зарядное устройство будет доведено до 100% или более, могут быть проблемы с электромагнитными помехами/шумом, а зарядные устройства слишком дешевы, чтобы возиться с ними.

И кроме того, старые зарядные устройства отлично подходят для самых разных вещей 🙂

Вы могли бы использовать резисторы нужного размера для точного распределения тока, но зачем беспокоиться?

\$\конечная группа\$

4

\$\начало группы\$

Если бы у вас был источник питания 5 В в качестве источника питания для цепи зарядки, потребляемый ток определялся бы заряжаемой схемой. Если вы подключите параллельно два источника питания 5 В, потребляемый ток будет точно таким же, и, следовательно, никакой чистой выгоды.

Если поставить диоды последовательно с двумя источниками питания, то получится около 4,5 вольт, а схема зарядки вообще не будет работать.

Если же, с другой стороны, источники питания были типами постоянного тока, то параллельное подключение двух источников может дать удвоенный ток, НО, если источник постоянного тока специально предназначен для батареи, зачем вам пытаться заряжать ее вдвое больше номинала? Это может повредить его.