Всем привет!

Для проведения точных физических измерений требуется регулируемый источник питания 5...12 В на ток 600...800 А. Попытка применить импульсный источник не устраивает, т.к. он создает помехи влияющие на точность измерения. Выпрямитель источника планируем сделать на трехфазном мосте. Вопрос отвода тепла от СПП решен: приобретены водоохлаждаемые теплоотводы. Если кто занимался подобными вещами, поделитесь мыслями.

Вроде бы довольно распространенное изделие - блок питания сверхпроводящих соленоидов. Все аналогично стабилизаторам на маленькие токи... только параллельно. Трансформатор(ы) трехфазный, а выпрямитель?

Выпрямитель тоже трехфазный...

Ну ладно. А диодов сколько на обмотку? А что это за штука... для чего, если не секрет?

Это источник для питания экспериментальной установки для квантово-оптических измерений. Установка используется для проверки правильности математических расчетов при работе на соискание степени кандидата в доктора технических наук и нескольких дипломных проектов.

Сколько времени требуется для проведения измерений? Надо думать в установке не круглосуточно 8кВт сеется.

Эмиттерный повторитель на нескольких десятках параллельно биполярников. Всех прикрутить коллекторами к одному радиатору без прокладок. В эмиттерах выравнивающие резисторы, которые заодно как датчики тока для ограничения.

Мощные полевые транзисторы должны пойти с таким же успехом, а выбор их на небольшие напряжения много больше.
(нужно повышенное напряжение на затвор - само собой).
Трансформаторы с отводами...

Ага, т.е. киловатт на корпус — и привет, плакали нищие студенты месяц без сосисок.

Тоже на радиаторе. Совсем большое нахальство - резисторы в базы... выходные транзисторы отбирать... очень нахально. Еще последовательно с каждым транзистором - предохранитель. А транзисторов... с двойным+ запасом.

Время работы такого источника максимум 30 - 50 мин, с последующей паузой 2 часа. Я пока склоняюсь к мощным MOSFET модулям, но к сожалению не обладаю опытом их эксплуатации в линейном режиме. Как вам такой вариант?

А какой в нем смысл?
Чтобы больше денех потратить что-ли?

А и правда, вопрос к ТС: как долго должен работать этот источник? Большинство измерений можно минут за 10-15 провести, иногда и за минуту.
Повторно-кратковременный режим допускается?
И еще: это все-таки источник тока или источник напряжения? В любом случае не хватает данных. На какое сопротивление работаем?

Работа на 4-х полюсную магнитную линзу, стабилизируем ток, сопротивление нагрузки ок. 9 мОм при 20 С.

И все-таки. Попрошу уточнить, что конкретно не устроило в импульсном варианте?
ПМСМ, с мосфетами заводиться смысла нет.
Все равно должно быть падение напряжения для стабилизации тока.
С биполярниками выйдет дешевле.

Задачка для униполярной машины.

Да, поспешил я... Потом сразу посчитал, и вытер глупость. Но вы успели прочитать :-)

Точно! Если они еще где-то сохранились.
В мощной гальванике, в цветной металлургии поискать. Может и дорго, но зато - решение.

На самом деле задача для обыкновенного трехфазного управляемого (тиристорного) выпрямителя с фазовым управлением и реактором на выходе. Обратная связь по току или напряжению

Ни разу не наблюдал нормального трехфазного тиристорного выпрямителя с фазовым управлением.
Даже в промышленном исполнении.
Никто еще толком не решил задачи работы этого чуда техники совместно с трансом близкой мощности.
Обычно трансы имеют гораздо бОльшую габаритную мощность, чем это требуется.
И потом. Помехи при открывании тиристоров ничуть не меньше, чем у импульсных источников.
Особенно при индуктивном характере нагрузки.

Посмотрите внимательно - сплошь и рядом. И не только трехфазные, а и 6ти, 12ти и т.д.
И токи, соответственно: сам проектировал до 80 кА.
Помехи, как я понимаю, для кратковременного режима работы роли не играют. А представьте помехи от источника питания дуговой печи постоянного тока?

Мне приходилось наблюдать подобные девайсы в работе.
Греется, воняет, а желаемую выходную характеристику не обеспечивает.
При этом к железу транса прилипает все близлежащее, сделанное из стали.
Единственное место, где вся эта беда работает более-менее сносно - это электровоз.
Что касается коммутационных помех, то именно они послужили причиной отбраковки импульсных источников автором темы.
Помехи от инверторного источника питания дуговой печи создавал лично в графитовом тигле.
Близлежащие приемник, телефон, Wi-Fi работали вполне сносно.

не соглашусь с Вами, потому что большинство промышленных источников для мощной гальваники, электрохимии, электрофизики, электротермии да и электропривода постоянного тока неплохо работают - нет альтернативы адекватной. И они же обеспечивают заданные характеристики
Другое дело, когда (не представляю, какие требования по ЭМС для лаборатории ТС) действительно очень жесткое требование по помехам. Тогда альтернативы мощного варианта "кренки" на мощных транзисторах нет...

Спорить не буду, но почему-то все поголовно стараются уйти от фазового управления.
Т. е. преобразователей ведомых сетью.
Видимо, не каждая сеть может выдержать издевательства в виде подобных устройств.
Интересно, с чем связана такая нелюбовь к столь "незаменимым" девайсам?
А альтернатива есть. За рубежом только ею и пользуются...

Автор уже купил водяные радиаторы.
И правильно сделал.
Видела умников... Преобразователи ... фазовое управление... потом борьба с помехами, переделки... месяцами.
Вопрос - зачем?
Ответ - вес меньше, вместо воды - вентиляторы... "современная схемотехника"...
Вопрос - зачем?
Ответа не было.

С Вашим подходом солидарен.
Поскольку ТС все-таки ехать, а не шашечки.
Но определенный косяк возможен и в случае линейного стабилизатора.
И связан он с несинусоидальным потреблением тока.
Гармонический состав тока здесь так же будет "не очень".
Не хочу "каркать", но...

А везде, где есть после выпрямителя конденсаторы, есть такое дело. Но можно их и не ставить. Все равно будет. Но легче.
А куда от этого деваться... Только генератор с мотором. Но там щетки...
Спорщикам.
Обратите внимание, что ТС нужна одна штука и чем скорее, тем лучше. И так будет возня. Не три дня.
Я бы еще подумала над вариантом с сотнями относительно небольших и дешевых транзисторов - тогда выравнивающие резисторы можно на воздухе с вентилятором держать. Короче говоря, есть оптимум по числу транзисторов.
И по цене... И испытывать лучше модель в 1 десятую. Импульсно. Можно даже воду не включать.

Да всё равно их к выходной клемме вести, так что можно не ковыряться с официальными резисторами, а нарезать одинаковых отрезков нужного сопротивления — из эмальпровода, например.

Вообще, задача здесь с самого начала чисто слесарная — сходить за угол и купить мешок биполярников, винтов, шайб, пару метчиков и свёрл.

Ну... Из меди не получится. Напряжение на них... ну 200 милливольт (очень скупо) умножим на килоампер (немножко щедро) - получим 200 ватт.
Какая должна быть площадь у Вашего провода, длина...
Прикинем. Пусть даже 100 ампер на миллиметр квадратный. Получаем 10 квадратных миллиметров. Напряжение - 200 милливольт. Сопротивление получается - 200 микроом. Считайте длину сами...
А по поводу простоты... Там же еще нагрузка неизвестная нам и требования к пульсациям...

Я имел ввиду вентилятор, сотню транзисторов по 10 А на каждый, и отрезки сантиметров по 20–30.

Нет-нет, тиристорный ИП здесь совершенно не приемлем. Пусть к.п.д. не будет превышать 50-60 % лишь бы не было мощных импульсных помех.

Вот предохранитель на 10 А предлагают делать из меди диаметром 0.32, а на 20 - 0.47
Возьмем 0.4 - сечение получится 0.12. При длине 20 см получится где-то 30 мОм. Если я не ошиблась.
Получается, да. Страшно только немного - 3 Ватта на проволочку. Можно потолще и длиннее...
Но есть хорошие новости - положительный температурный коэффициент, и при закорачивании в транзисторе она будет работать предоохранителем.

der chaxha, какая задача по стабилизации тока?
Например.
Ток устанавливается первоначально на каком-то значении, а в процессе работы должен компенсироваться температурный дрейф, возникающий за счет нагрева индуктора магнитной линзы.

Какая требуется точность поддержания тока (+- 0,1%, 1%, 10% и т.п.)?

Допустимая величина пульсаций?

Потом, попробуйте рассмотреть вариант использования переделанного на более низкое выходное напряжение сварочного трасформатора, например, что-то типа http://www.techno-sv.ru/ustroistvo.html
Пределы регулирования сварочного тока — 65-460 А.
Возможно его регуировку можно использовать для грубого задания выходного тока, а стабилизатором регулировать точно.

А в простейшем случае получается схема: регулируемый транс, выпрямитель, дроссель, нагрузка.
и никаких транзисторов, а многа многа железа и меди

Аккумуляторы - банки по 2 вольта. Куча рубильников для переключения, подключения параллельно дополнительных резисторов. - Ручной ЦАП
Точную регулировку-стабилизацию - небольшим линейным регулятором параллельно балластным резисторам.

Или в каких пределах там меняется ток?

Все зависит от допустимых пульсаций. Если допустимы 10% 300Герц.
То по моему наиболее просто. Трехфазный ЛАТР на 10Квт (встречал в своей практике такие). Понижающий трехфазный тр-тор. мостовой выпрямитель.
Если требования к пульсациям выше. То паралельное соединение десятка генераторов тока на силовых транзисторах. Аналогах выпускавшихся в СССР ТКД165-125
Рассеивающих с радиатором более 500Вт. при токах до 125А

А может что-то с высоким током и эффективностью из готовых низковольтных DC-DC с синхронным выпрямлением в количестве 20-30 штук, типа IP2004, IP2005 . Защита по току есть, стабилизировать их через дополнительный датчик тока+усилитель по каналу напряжения. Даже водного охлаждения не требуется, сдувать вентилятором если потребуется, плату посвободней.

Рассеиваемая мощность 800*(14-5)=7200 Вт, т.е. Вам понадобится 70-80 недорогих полевиков, расеивающих по 100 Вт.
Не вижу никакой проблемы их собрать и соединить параллельно. Конечно, еще выравнивающие резисторы, драйвер и т.д.

Если хотите снизить рассеивание мощности - то можно сделать последовательно импульсный и линейный регулятор, транзисторов понадобится меньше, но это сложнее.

Действительно, проблемы собрать и соединить их параллельно нет. Проблема будет в поддержании работоспособности.

чтобы транзистор рассеил с фланца 100Вт, надо ему температуру держать около нуля, ну и во всяком случае не выше +20, иначе кристалл потечёт аки жидкий
Разумно выбрать не более 30-40Вт с транзистора в 247 корпусе. Таким образом, на 8кВт нам потребуется 200-250 штук транзисторов. по 2 доллара каждый.

У транзистора ТКД165-125
тепловое сопротивленин переход корпус 0,09 градусов*ватт. при температуре радиатора 50град имеем больше 600 ватт на транзистор.

не при температуре радиатора 50градусов, а при температуре корпуса 50 градусов.
а какое окажется тепловое сопротивление корпус-радиатор? да еще будет по самому радиатору приличный градиент температуры от места установки транзистора до краев ребер.
итого про 600 Ватт можно забыть смело.

У топик стартера водяное охлаждение.

А вообще лучше присмотрется к готовому
http://www.lincolnelectric-ural.ru/autowel...ealarc-dc-1000/

ХВС сейчас 12°С, для 7 кВт и 25°С выхода нужен расход 8 л/мин.

Было бы неплохо сохранить приемлемое качество теплового контакта с радиатором и неизменность его в пространстве и во времени. А без этого все старания иженеров того транзистора - коту под хвост.
Да, и я говорил про распространённые ТО247.
Русские полупроводники в ответственные цепи - это сурово.

ну, тогда бросить все транзисторы в воду... как говорится в старом мультике: "если хочешь сделать доброе дело, кинь его в воду".

Сделать таких 5 штук впараллель. Измерение проводить на общем шунте или с датчиком Холла. Можно и обратную связь завести. Имхо, не считая трансформатора, диодного моста и конденсаторов, стоимость проекта около 15 килорублей.

Источники тока с параметрами, близкими к требуемым, используются для управления электронным пучком в синхротронах. Попробуйте связаться с курчатовским или зеленоградским синхротронами, скажите что от института. Думаю не откажут в консультации, а может и оборудование какое или детали удастся раздобыть. Если что, пишите в аську.

Лучше уж сразу обращатся туда где это оборудование делалось - в Новосибирск
Либо готовое взять, дешевле будет http://www.pribor-service.ru/c.php?id=10995

Импульсный он. Автор категорически этого не хотел. И в этом есть смысл..
Небольшой оффтопик.
Один дальний родственник-разгильдяй попросил посмотреть, что случилось с его электроинструментом (синтезатор, наверное, называется). Там отвалился трансформатор питания и мотался-мотался, пока одна обмотка не сгорела, замкнувшись. Предложение заменить трансформатор на наш зеленый было отвергнуто с негодованием.
Там стоял дорогущий (на мой взгляд) трансформатор где-то на 20 ватт от какой-то японской фирмы, которая делает исключительно трансформаторы для музыкальных устройств. Заказал оттуда. Внутри все было очень качественно - даже шлейфы в фольговых экранах. А уж об импульсных питателях и подумать страшно...
А я вот призадумалась... Использую зеленые, а может быть эти - эксклюзивные - лучше?

То готовое не для таких целей, даже по шуму посмотеть. Плюс когда наши синхротроны комплектовали, таких БП и в помине было.
Где делалось и где находится - это две большие разницы. Автор меня поймёт.
Доп: на ваш офтоп - по питанию не стоит оно того. Но я не аудиофил ;-)