Можно, можно и 100 Вольт со 100 Амперами.
R9 - высчитываем из разницы напряжений общего питания и питания схемы, к примеру 48 Вольт минус 12 Вольт = 36 вольт
Делим полученное напряжение 36 Вольт на ток потребления схемы 0.003 Ампер = 12 КОм, находим мощность рассеивания резистора = 36*0.003 = 0.108 Вт, т.е. резистор R* будет 12 КОм и мощностью рассеивания 0.125 Вт
Или для двух 12 вольтовых АКБ, Uпит = 11,7+11.7 = 23.4 В (наименьшее напряжение на разряженных АКБ).
вычисляем R9 = 23.4-12=11.4 В, находим его сопротивление = 11.4/0.003 = 3.8 КОм, ближайший, в меньшую сторону, по ряду Е24, будет 3,6 КОм. Находим мощность рассеивания резистора R9, по мах напряжению акб (14в*2-12) = 16в*0.003а = 0.048 Вт, т.е. резистора 0.125 Вт вполне достаточно. Т.е. R9 бедут = 3,6 КОм 0.125 Вт
Что касается смены полярности, можно использовать сдвоенное переключающее рэле от грузового автомобиля напряжением 24 Вольта и расчитанное на токи 30...60 А
Что касается не стабилизированных источников (трансформатор с диодным мостом), то тут немного сложнее, к примеру по ТУ трансформатор на 18...19,5 вольт (оптимально для автомобильных зарядных устройст), амплитуда полупериодов у него будет порядка 30 вольт, при стабилизации на плате кита (диод->С6) напряжение будет уже под 40 вольт. Отсюда делаем расчет 40-12=28, расчитываем резистор R9 = 28/0.003=9,33 КОм - берём меньший из ряда Е24, что соответствует 9,1 КОм
1. диод, КД212А, по входу питания схемы - обязателен, это исключит разряд С5 и С6 на низкоомную нагрузку, что недопустимо - это ошибка разработки схемы, диод должен был быть изначально !!!
2. R9 заменить согласно расчету описанному выше.
3. C6 заменить на 220...470 мкф * 100в
4. Стабилитрон КС512А1 подключить паралельно С3 - ограничивает напряжение питание схемы и на уровне 11-13 Вольт, что важно для ИМС и для Полевика напряжение затвор-исток Uзи (выше 20 Вольт - нельзя).
5. Контакт №2 платы подключать к нагрузке нельзя, плюс нагрузки подключить непосредственно к источнику питания.
6. Выпаять VT1, на плате, на месте VT1, сделать перемычку, чтобы контакт 1 микросхемы DA1 соединился с выводом №3 платы - сюда подключаем затвор полевика.
7. Для нагрузок выше 75 Ампер, или больше 50 Вольт - Купить помощнее полевик IRFPS3810 (Uобр = 100 Вольт, Iпр. = 105 Ампер, Uзи макс. ±30 Вольт) - цена 200
,
8. При напряжении питания выше 50 Вольт, заменить конденсатор С5 на кондесатор для большего напряжения, чем напряжение питания.
По этой схеме питания будет работать, до 50 Вольт, и комплектуемый полевик IRF3205, т.к. имеет хар-ки:
Максимальное напряжение сток-исток Uси,В 55
Максимальный ток сток-исток при 25 С Iпр макс..А 75
Максимальное напряжение затвор-исток Uзи макс.,В ±20
Максимальная рассеиваемая мощность Pси макс..Вт 200
Пороговое напряжение на затворе 4
Все ограничение в основном продиктованы напряжением питания ИМС LM358N, которая, кстате может питаться напряжением до 32 Вольт и конденсаторами, установлены они на 50 Вольт.
Т.е. ничего не переделывая, можно использовать этот набор до 50 вольт, нужно только ограничить напряжение питания ИМС и полевика Uзи - ниже 20 Вольт.
Что касается мощности рассеивания полевика, то он работает в ключевом режиме! Полевик либо полностью открыт, либо полностью закрыт.
При этом, на нём рассеивается существенно меньшая мощность, чем мощность, которая рассеивается на нагрузке! при этом мощность выделяемая полевиком = I*I*R , Где I - ток, а R - сопротивление канала в открытом состоянии.
Rкан для IRF3205 = 0.008 Ома, для IRFPS3810 = 0.009 Ома
К примеру ток нагрузки до 30 Ампер, мощность рассеивания = 30*30*0.008 = 7.2 Ватта, т.е. нужен совсем небольшой радиатор.
Что касается радиатора, то из хар-тик полевика (IRF3205) мы видим:
[code:1]––– °C/W
Junction-to-Case ––– 0.75
Case-to-Sink, Flat, Greased Surface --- 0.50
TJ Operating Junction and -55 to + 175 °C[/code:1]
Мощность рассеивается на переходе транзистора в виде тепла. Чтобы температура перехода не
превысила максимально допустимую, это тепло должно отводиться от перехода через корпус
транзистра и радиатор.
Температура перехода и корпуса связана следующим соотношением:
Wmax = (Tj - Tc)/Rjc
Где:
Wmax - максимально допустимая мощность
Tj - максимально допустимая температура перехода в градусах
Tc - максимально допустимая температура корпуса транзистора в градусах.
Rjc - тепловое сопротивление переход-корпус в градусах на ватт.
Отсюда находим максимально допустимую температуру корпуса транзистора:
Tc = Tj - Wmax*Rjc
Аналогично находим максимально допустимую температуру радиатора:
Ts = Tc - Wmax*Rcs
Где:
Tc - максимально допустимая температура радиатора в градусах.
Rcs - тепловое сопротивление корпус-радиатор в градусах на ватт.
Подставляем значение Tc из первой формулы во вторую и получаем:
Ts = Tj - Wmax*(Rjc + Rcs)
Пример. Надо рассеивать Wmax = 7.2 ватта.
Из даташита видим:
Tj = 175 градусов.
Rjc = 0,75 градуса на ватт.
Rcs = 0,50 градуса на ватт.
Считаем максимально допустимую температуру радиатора:
Ts = 175 - 7.2*(0,75 + 0,50) = 166 градуса
теперь формула для радиатора:
[code:1]передачи тепла от радиатора к окружающей среде:
Wmax = (Ts - Ta)/Rsa
Где:
Ts - температура радиатора
Ta - температура окружающей среды
Rsa - тепловое сопротивление радиатор-окружающая среда в градусах на ватт.[/code:1]
Мощность знаем. Температуру радиатора знаем. Температуру окружающей среды знаем.
Определяем, какое нам надо тепловое сопротивление радиатор-окружающая среда в градусах на ватт:
Rsa = (Ts - Ta)/Wmax = (166 - 25)/7.2 = 19.6 градусов на ватт.
теперь смотрим профили радиаторов, к примеру профиль 22 дюйм*градус/Вт
Оказывается, чтобы получить 1 градус на ватт, надо отпилить от него кусок длиной 22 дюйма. Чтобы получить искомые 19.6 градусов на ватт, надо отпилить профиля: 22/19.6 = 1,123 дюйма. Или 1,123*25,4 = 28.5 мм этого профиля.
и
берем с небольшим запасом - 30 мм который будет прекрасно работать до t окружающей среды +31 C
ну и радиатор для нагрузки до 50 Ампер, при окружающей среде до +30 С :
HS 117-30 радиатор 30х43х20 мм, 7.1 дюйм*градус/Вт
А вот такого:
HS 117-50 радиатор 50х43х20 мм, 7.1 дюйм*градус/Вт
Хватит до +102 градусов С внешней среды, при токе нагрузки до 50 Ампер