У продажу є чимало блоків живлення, виконаних у вигляді мережевої вилки. Частина з них не має стабілізатора і для даного застосування не годяться з-за прослушивающегося (в паузах) мережевого фону. У хороших адаптерах в пластмасовому корпусі знаходяться знижує напругу трансформатор, випрямляч, конденсатори фільтра і стабілізатор на мікросхемі КР142ЕН12. Типова схема такого джерела живлення показана на рис. 2.21.
Рис. 2.21. Типова схема стабілізованого джерела живлення
При невеликому споживаному струмі навантаженням (до 100 мА) це джерело працює цілком нормально, але при його збільшенні корпус починає сильно грітися, що пояснюється тим, що для роботи зазначеної мікросхеми в режимі стабілізації на ній повинно падати напруга не менше 3,8 (між входом і виходом). При струмі 0,5 А виділювана на DA1 потужність у вигляді тепла складе не менше 1,9 Вт. Зазвичай це значення ще більше із-за того, що напруга з вторинної обмотки трансформатора ніколи не вибирається мінімально допустимим, оскільки можлива нестабільність мережевої напруги (його зниження до 180).
Малі габарити корпусу адаптера не дозволяють забезпечити хороший тепловідвід для мікросхеми стабілізатора. І, незважаючи на те, що нагрів елементів такого блоку живлення є допустимим, ні для кого не секрет, що із збільшенням температури знижується надійність і термін служби джерела.
А якщо забути такий адаптер включеним у мережу, та ще при 30-градусній спеці, тут недалеко і до пожежі (теплові запобіжники мають далеко не всі вилочні блоки живлення).
Більшість аудіоплеєрів не мають надійного автостопу при закінченні стрічки, і в цьому випадку різко зростає струм, що при тривалому знаходженні в такому стані, наприклад, якщо ви заснули з включеним плеєром, може його пошкодити. Так, наприклад, модель аудіоплеєра з вбудованим приймачем WALKMAN WM-FX271 (Sony) споживає струм в режимах: радіоприйом УКХ-станцій - 50 мА; відтворення з касети - 90 мА; загальмований мотор (при закінченні стрічки у касеті) - 320 мА.
Враховуючи все вище сказане, я вирішив зробити низьковольтний джерело живлення, який буде залишатися холодним при будь-яких умовах експлуатації, до того ж має захисне відключення при короткому замиканні на виході або у разі перевищення струму в навантаженні встановленого рівня, наприклад, при закінчення касети.
Така схема показана на рис. 2.22.
Рис. 2.22. Принципова схема
Щоб зменшити тепловиділення на стабілізаторі, застосована мікросхема інтегрального стабілізатора працює при малому падінні напруги (1,1) між входом і виходом КР142ЕН22 (підійдуть також імпортні аналоги з серії "LOW DROP" CD, LD1085CT).
Управління роботою БП здійснюється за допомогою двох кнопок SB1, SB2. Короткочасне натискання на SB1 подає харчування на первинну обмотку трансформатора. При цьому, за рахунок струму через резистор R7 і світлодіод оптронного ключ VS1, він спрацьовує, ланцюг кнопки SB1 блокується. Світіння світлодіода HL1 буде нагадувати, що джерело підключене до мережі. У цьому стані схема буде перебувати до того моменту, поки не натиснемо другу кнопку SB2 або ж не відкриється транзистор VT1. Для спрацьовування транзистора необхідно, щоб напруга на R3 перевищило 0,6 В, що відбувається при вихідному струмі вище заданої цим резистором величини.
При правильному монтажі схема починає працювати відразу і вимагає тільки установки вихідної напруги 2,8...2,9 резистором R6, а за допомогою R3 - струму спрацьовування захисту.
Регулювання струму спрацьовування захисту зручніше виконувати при підключеному до виходу стабілізатора змінному резисторі близько 50 Ом (еквіваленті навантаження), сполученим послідовно з амперметром. Цим резистором встановлюємо струм в ланцюзі навантаження, при якому повинна спрацювати захист, і підстроюванням R3 добиваємося вимикання джерела живлення (світлодіод HL1 гасне).
При монтажі використовувалися деталі: підлаштовані резистори R3 - СП5-16ВА-0.5 Вт; R6 - СПЗ-19а-0,5 Вт; постійні резистори МЛТ і С2-23; конденсатори: С1 - К50-29В на 16 В; С2 і С4 - К50-35 на 6,3 В; С3 - К10-17.
Діоди VD1...VD4 підійдуть будь-які малогабаритні, у яких допустимий прямий струм не менше 1 А. Світлодіод краще використовувати з серії. КИПД.
Транзистор може застосовуватися з аналогічною провідністю будь-якого типу, але з великим коефіцієнтом посилення. Оптронный ключ VS1 можна замінити на 5П19Т1.
Трансформатор я взяв уніфікований з серії ТП121-2-6 і потім допрацював: він має зручну конструкцію (легкий доступ для видалення зайвих витків з вторинної обмотки - це можна зробити, не розбираючи залізо). Його навантажувальна характеристика показана на рис. 2.23 (показана пунктиром характеристика після видалення близько 40 витків з вторинної обмотки).
Рис. 2.23. Залежність напруги у вторинній обмотці трансформатора. ТП121-2 від струму в навантаженні
Конструкція трансформатора передбачає його установку прямо на плату. Друкована плата джерела живлення показана на рис. 2.24. На ній розміщені всі деталі, за винятком світлодіода HL1. Мікросхема інтегрального стабілізатора DA1 кріпиться до невеликого радіатора.
Рис. 2.24. Топологія друкованої плати і розташування елементів
Автор: Шелестов В. П.