Рано чи пізно перед радіоаматором виникає проблема виготовлення універсального блоку живлення (БП), який згодився б на "всі випадки життя". Тобто мав достатню потужність, надійність і регулюється в широких межах вихідна напруга, до того ж захищав навантаження від "надмірного споживання струму при випробуваннях і не боявся коротких замикань.
Пропонується, на думку автора, найбільш задовольняє цим умовам досить простий для повторення БЖ, забезпечує стабілізовану напругу 1,5-24 при вихідному струмі до 3 А. Крім того, він може працювати в режимі джерела струму з можливістю плавного регулювання струму стабілізації в межах 10-100 мА або з фіксованими значеннями струму 0,1 А, 1 А, 3 А.
Рис. 1
Розглянемо схему блоку живлення (див. рис. 1). Основою її є традиційна схема стабілізатора напруги, "серцем" - мікросхема КР142ЕН12, яка в даний час доступна широкому колу радіоаматорів. В якості силового трансформатора обраний досить потужний уніфікований накальный трансформатор ТП-56, який має чотири вторинні обмотки з допустимим струмом 3,4 А і напругою кожної 6,3 Ст. В залежності від необхідної вихідної напруги перемикачем SA2 підключаються дві, три або чотири послідовно з'єднані обмотки. Це необхідно для зменшення потужності, що розсіюється на регулюючому елементі, а, отже, підвищення ККД пристрою і полегшення температурного режиму. Дійсно, в найнесприятливішому режимі, при максимальній різниці між вхідним і вихідним напругами (звичайно, якщо вихідна напруга відповідає діапазону, зазначеного перемикачем SA2) і максимальному струмі ЗА розсіюється на регулюючому елементі потужність складе: Ppacc.max = (Uвx.max-2Uvd-Uвих.min)*Imax (1) Ррасс.max = (12,6-2*0,7-1,5)*3 = 29,1 Вт, де Uвх.max - максимальна вхідна чинне напруга даного діапазону; Uвих.min - мінімальна вихідна напруга даного діапазону; Uvd - падіння напруги на діоді випрямного моста. Легко перевірити, що без поділу вихідної напруги на діапазони розсіюється регулюючим елементом потужність досягає 70 Вт.
Змінна напруга мережі випрямляється діодним мостом VD1-VD4 і згладжується на конденсаторі С5. Запобіжник FU2 захищає трансформатор при виході з ладу діодів випрямляча. Транзистори VT1, VT2 служать для збільшення вихідного струму БП і полегшення режиму роботи інтегрального стабілізатора DA1.
Резистором R1 задається струм через DA1, відкриває VT2:
IDA1 = Uбэvt2/R1 = 0,7/51 = 0,014 А, (2)
де Uбэvt2 - відкриває напруга емітер-база транзистора VT2.
При струмі 14 мА мікросхема DA1 може працювати без радіатора. Для підвищення стабільності вихідної напруги регулює напруга знімається з лінійки резисторів R2-R4, підключеного до виходу мікросхеми і подається на "керуючий" висновок 01 DA1 через розв'язують діод VD6. Регулювання вихідної напруги здійснюється резисторами: R4 - "ГРУБО" і R3 - "ТОЧНО". Стабілізатор струму виконаний на DA1, токозадающих резистора R5-R9 і развязывающем діод VD7. Вибір необхідного дискретного струму стабілізації здійснюється перемикачем SA3. Крім того, на межі "10-100 мА" можлива плавне регулювання струму резистором R9.
При необхідності можна змінити струм стабілізації, змінивши номінали задають резисторів використовуючи формулу:
R = 1,35/Істаб, (3)
де R - опір токозадающего резистора, Ом; Істаб - струм стабілізації, А. Потужність токозадающих резисторів визначається за формулою:
Р = I*I*R, (4)
де I - струм стабілізації діапазону; R - опір резистора.
Реально потужність токозадающих резисторів з міркування надійності свідомо збільшена. Так резистор R8 типу С5-16В обраний потужністю 10 Вт. В режимі стабілізації струму (перемикач SA3 в положенні "ЗА") на резисторі розсіюється потужність 3,8 Вт. І якщо навіть поставити пятиваттный резистор, то його завантаження по потужності складе 72% від максимально допустимої. Аналогічно R7 типу С5-16В має потужність 5 Вт, але також можна застосувати МЛТ-2. Резистор R6 типу МЛТ-2, але можна поставити МЛТ-1. R9 - дротяний змінний резистор типу ППЗ-43 потужністю 3 Вт. R5 типу МЛТ-1. Ці резистори треба розташовувати так, щоб вони не охолоджувалися найкращим чином і не гріли по можливості інші елементи схеми, а також один одного. Для наочності регулювання (встановлюється струму) на лімбі резистора R9 роблять позначки 10, 20, 50, 75 і 100 мА, скориставшись зовнішнім миллиамперметром (тестером), підключивши його безпосередньо до гнізд БЖ.
Додаткові зручності при роботі з БЖ забезпечує вольтметр pV, в якості якого використовується мікроамперметр типу М95 з струмом повного відхилення 0,15 мА.
Опір резистора R11 підбирається так, щоб кінцевому значенню шкали відповідало напруга 30 Ст. Також можна використовувати будь-яку іншу вимірювальну головку з струмом повного відхилення до 1,5 мА, підібравши токоограничительный резистор R11.
В якості перемикача SA2, SA3 використовуються галетные - типу 11П3НМП. Для збільшення допустимого комутованого струму еквівалентні висновки трьох галет запаралеленими. Фіксатор встановлений в залежності від кількості положень.
Конденсатор С5 збірний і складається з п'яти паралельно включених конденсаторів типу К50-12 ємністю 2000 мкФ х 50 Ст.
Транзистор VT1 встановлений зовні на радіаторі площею 400 см2. Його можна замінити на КТ803А, КТ808А, VT2 може бути замінений на КТ816Г. Пару транзисторів VT1, VT2 можна замінити одним КТ827А, Б, В або Д. Діоди VD6, VD7 будь, краще германієві з меншим прямим падінням напруги і зворотним не менше 30 Ст. Діоди VD1 -VD4 типу КД206А, КД202А, Б, В або аналогічні встановлюються на радіаторах.
При самостійному виготовленні трансформатора TV1 можна керуватися методикою, описаною в [3]. Габаритна потужність трансформатора повинна бути не менше 100 Вт, краще 120Вт. При цьому можна буде домотать ще одну обмотку напругою 6,3 Ст. В цьому випадку додасться ще один діапазон 24 - 30 В, що забезпечить при струмі навантаження 3 А діапазон регулювання вихідної напруги 1,5-30 Ст.
Налагодження блоку живлення проводиться за відомою методикою і особливостей не має. Правильно зібраний БЖ починає працювати відразу. При роботі з БЖ спочатку перемикачем SA2 вибирають необхідний діапазон вихідної напруги, резисторами "ГРУБО" і "ТОЧНО" виставляють необхідну вихідну напругу, орієнтуючись за показниками вбудованого вольтметра. Перемикачем SA3 вибирають межа обмеження струму і підключають навантаження. Слід зазначити, що при всій простоті схеми даний блок живлення поєднує два пристрою: стабілізатор напруги плюс стабілізатор струму. БП не боїться коротких замикань і навіть може захистити елементи підключається до нього електронного пристрою, що дуже важливо при проведенні різних випробувань в радіоаматорський практиці.
Література
1. Нефьодов А. В., Аксьонов А. В., Елементи схем побутової радіоапаратури, мікросхеми: Довідник.-М: Радіозв'язок, 1993.
2. Акімов М.Н., Резистори, конденсатори, трансформатори, дроселі, комутаційні пристрої РЕА: Довідник.-Мінськ.: Білорусь, 1994.
3. Напівпровідникові приймально-підсилювальні пристрої: Довідник радіоаматора/Р. М. Терещук, К. М. Терещук.-Київ: Наукова думка, 1988.
Публікація: www.cxem.net