Часто для питания антенного усилителя необходим источник стабилизированного напряжения 9...12 В с максимальным током нагрузки 20 мА. Можно, конечно, использовать источник питания усилителя телевизора, однако это не всегда удобно. Поэтому может понадобится автономный блок питания. А так как он должен обеспечивать надежную гальваническую развязку от сети, то использовать простой бестрансформаторный блок с гасящим конденсатором или резистором недопустимо. Изготовить же или подобрать необходимый понижающий трансформатор подчас бывает затруднительно. Выходом из такой ситуации может стать использование импульсного маломощного блока питания с разделительным трансформатором на ферритовом кольцевом магнитопроводе.
Схема такого блока питания антенного усилителя приведена на рис. 1. Он содержит генератор импульсных сигналов на мощном операционном усилителе DA1, который питается от выпрямителя VD1-VD4. Конденсатор С1 гасит избыточное напряжение сети, а конденсаторы С3 и С4 сглаживают пульсации выпрямленного напряжения.
Выходной ток операционного усилителя К157УД1 достигает 300 мА, поэтому генератор, собранный на нем по схеме мультивибратора, нагружен непосредственно на первичную обмотку трансформатора Т1. Частота генерации - 25...30 кГц. Импульсное напряжение, возникающее во вторичной обмотке трансформатора, выпрямляется диодами VD6, VD7, а выпрямленное напряжение сглаживается фильтром C5L1C6. Стабилитрон VD8 стабилизирует выходное напряжение источника питания.
Рис. 1
Стабилитрон VD5 непосредственно в работе устройства не участвует - он лишь защищает операционный усилитель и другие элементы от недопустимо высокого напряжения в случае срыва генерации или другой неисправности.
К кабелю снижения телевизионной антенны блок подключают через развязывающие дроссели L2, L3.
Большую часть сетевого напряжения - около 90% - гасит конденсатор С1. Вот и получается, что генератор питается от источника тока с внутренним сопротивлением Rc1?6,2кОм, значение тока через который не может превысить 30...33 мА. Именно поэтому стабилитрон VD8 в цепи вторичной обмотки трансформатора Т1 подключен к выпрямителю непосредственно, без гасящего резистора (активное сопротивление дросселя L1 не учитывается - оно мало), что не вызовет перегрузки генератора. Объясняется это тем, что с увеличением тока во вторичной обмотке увеличивается и ток, потребляемый генератором. А так как этот ток ограничен емкостным сопротивлением конденсатора С1, то напряжение питания генератора соответственно уменьшается, уменьшается выходное напряжение, а значит, и потребляемый ток. Поэтому стабилитрон VD8 на выходе выпрямителя будет питаться сравнительно стабильным током.
Этим и достигается достаточно высокий коэффициент стабилизации:
Kст~(0,7…0,8)RC1/Rg,
где Rg, - динамическое, сопротивление стабилитрона VD8. При Rg=15 Ом Кст?300, чего вполне достаточно для питания усилителя такого назначения. Без усилителя ток, текущий через стабилитрон VD8, не превышает 25 мА, а с усилителем он уменьшается на значение тока, потребляемого усилителем.
Все детали блока, кроме конденсатора С1 и дросселей L2, L3, размещают и монтируют на печатной плате (рис. 2). Дроссели L2 и L3 включают навесным способом между платой и разъемом для подключения усилителя, а конденсатор С1 крепят на отдельной плате.
Диоды VD1-VD4 могут быть КД105Б- КД105Г,Д226Б или выпрямительный блок КЦ402А-КЦ402Г, КЦ404А- КЦ404Г, а VD6-VD7 - Д219А, Д310, Д311, Д312, КД510А, КД521А - КД521Г. Стабилитрон VD5 можно составить из нескольких последовательно включенных стабилитронов с суммарным напряжением стабилизации 30...35 В. Стабилитрон VD8 - на напряжение стабилизации 9... 10,5 В и с максимальным постоянным током стабилизации до 25 мА.
Желательно, чтобы конденсатор С1 (емкостью 0,47...0,56 мкФ) был специально предназначен для работы на переменном токе, например, МБГО, К42-19, К78-4, К70-7, МПГО на номинальное напряжение не менее 300 В. Его можно составить из двух параллельно соединенных конденсаторов МБМ емкостью по 0,25 мкФ на номинальное напряжение 500 В или последовательно включенных емкостью по 1 мкФ на напряжение 160 В. Конденсатор С2 - КЛС, КМ, КД, а С3-С6 -К50-6, К50-24.
Трансформатор Т1 и дроссель L1 намотаны на кольцевых магнитопроводах типоразмера К20х12х6 мм из феррита 2000НМ. Обмотка I трансформатора содержит 35 витков, обмотка II - 40x2 витков провода ПЭВ-2 0,2, а дроссель L1 - 145...150 витков такого же провода. Дроссели L2 и L3 типа ДМ индуктивностью 100...500 мкГн.
От тщательности изготовления трансформатора зависит электробезопасность блока, поэтому, несмотря на простоту, он требует особого внимания. Прежде всего, надфилем надо скруглить острые края кольца и обмотать его двумя слоями лакоткани или изоляционной ленты. Провод наматывают с таким расчетом, чтобы обмотки разместились на противоположных сторонах кольца и расстояние между ними было не менее 5 мм. Сверху обмотки обертывают изоляционной лентой.
Микросхему К157УД1 можно заменить операционным усилителем среднего быстродействия, например К153УД2, с дополнительным выходным каскадом на транзисторах, как показано на схеме рис. 3.
В импульсном генераторе можно также использовать микросхему К174УН7, включив ее по схеме, приведенной на рис. 4. Но тогда надо будет вдвое уменьшить число витков первичной обмотки трансформатора, в два раза увеличить емкость конденсатора С1 и применить стабилитрон VD5 на напряжение стабилизации 15...17 В.
Рис. 2
Рис. 3
Рис. 4
Автор: И. Нечаев, г.Курск; Публикация: www.cxem.net