При експлуатації автомобільної аудіотехніки або зв'язковий техніки в стаціонарних умовах необхідний відповідний джерело живлення, який повинен давати напруга від 12 до 14,5 В, стабільне встановлене в цих межах, при максимальному струмі 20 А. Блок живлення, схема якого тут наводиться володіє саме такими характеристиками.
Напруга змінного струму 220 В від електромережі подається через 5-амперний запобіжник F1 на первинну обмотку силового трансформатора Т1. Це імпортний трансформатор з первинною обмоткою на 230 В і вторинної на 20 В при струмі до 25 А. При необхідності такий трансформатор можна виготовити самостійно на основі силового трансформатора від старого кольорового лампового телевізора, або на основі силового низькочастотного трансформатора потужністю не нижче 500 ватт для харчування галогенних ламп (12 В), або для отримання 36 В для живлення устаткування, перемотавши відповідно його вторинну обмотку.
З вторинної обмотки напруга 20 надходить на випрямний міст VD1. Це готова мостова збірка типу. МВ356, розрахована на максимальний постійний струм 35 А. Пульсації випрямленої напруги згладжуються конденсатором С1 ємністю 22000 мкФ. При відсутності конденсатори такої великої ємності, його можна замінити кількома конденсаторами меншої ємності, включених паралельно, так щоб в сумі давали не менше 20000 мкФ (більше можна, але не менше).
Постійне напруга на конденсаторі С1 на холостому ходу складає 26 Ст.
Стабілізатор складається з схеми стабілізатора на ІМС А1 і вихідного регулятора напруги на транзисторах VT1-VT5, потужні транзистори VT2-VT5 якого включені паралельно.
Резистори R5-R8 служать для вирівнювання струму через транзистори, так як в внаслідок відмінностей у коефіцієнтах передачі вони можуть при рівних умовах відкриватися в різній мірі. Резистори, включені в эмиттерных ланцюгах допомагають автоматичної встановлення напруг база-емітер під дією струму навантаження, при яких транзистори відкриваються в рівній мірі.
Мікросхема LM723 являє собою інтегральний стабілізатор з регульованим вихідною напругою і схемою захисту від перевантаження. Регулювання вихідної напруги відбувається за допомогою резистора R3, який разом з резисторами R2 і R4 утворює дільник вихідної напруги. Регулюванням встановлюється залежність напруги на виводі 4 А1 від вихідної напруги.
Компаратор мікросхеми працює так, що напруга на виході (вивід 10) регулює таким чином, щоб напруга на його виводі 4 було незмінним. Відповідно, напруга на виводі 10 практично дорівнює вихідному. Але максимально допустимий струм виходу малий, тому для одержання максимального струму навантаження 20 А необхідний підсилювач струму, яким і є схема на транзисторах VT1...VT5.
Схема захисту від перевантаження по струму працює з вимірювання напруги на опорі, включеному послідовно навантаженні. Входами датчика струму є висновки 2 і 3 А1. Ці висновки підключені паралельно опору, утвореного резисторами R9-R12, яке включено послідовно з навантаженням.
Зрозуміло, що наслідуючи законом Ома напруга на опорі буде рости зі збільшенням струму.
Поки напруга між висновками 2 і 3 нижче 0,6 На захист не спрацьовує, сприймаючи це як те, що струм навантаження не перевищує максимально допустимого значення. При струмі наближається до позначки 23-24 А напруга між висновками 2 і 3 досягає величини 0,6 і більше. Це призводить до спрацьовування захисту, яка знижує напругу на виводі 10 А1 до нуля, і, таким чином, відключає навантаження.
Максимальний вихідний струм можна встановити і іншим, відповідно змінивши результуюче опір R9-R12,яке в даному випадку, за умови вибору верхнього порогу струму навантаження 23 А одно 0,025 Ом.
Або можна навіть організувати регулювання максимального вихідного струму, якщо паралельно низькоомним резистори R9-R12 включити один змінний резистор опором, десь 10-100 Ом, а контрольне напруга знімати з його движка і одного з крайніх висновків. Резистор буде бути дільником напруги на R9-R12. Але в цьому випадку, опору R9...R12 потрібно розраховувати на нижній межа регулювання максимального струму навантаження. Таким чином за допомогою цього резистора можна буде регулювати струм спрацьовування захисту.
Схема забезпечує досить хорошу стабільність встановленого вихідної напруги, наприклад, при вихідному напрузі 13, під навантаженням 22 А напруга знижується всього на 40...60 мВ.
Світлодіод HL1 служить для індикації включеного в мережу стану. Світлодіод HL2 відображає нормальний режим виходу джерела живлення. Тобто він горить коли є напруга на виході. Якщо він не горить, але горить HL1 це говорить про те, що на навантаженні є КЗ або перевантаження і вихід стабілізатора відключився захистом по струму, або про перегорання запобіжника F2, включеного на виході випрямляча.
Транзистори VT2-VT5 обов'язково повинні бути на об'ємних радіаторах, забезпечують їх ефективне охолодження. Хороший варіант - використання пластинчастого алюмінієвого радіатора спільно з вентилятором. У цьому випадку радіатор і вентилятор можна використовувати від несправного блоку живлення персонального комп'ютера типу AT або ATX. Моторчик вентилятора можна підключити паралельно конденсатору С4.
Деталі. Про трансформаторі сказано на початку статті.
Конденсатор С1 - аналог К50-35, імпортний, на 22 тисячі мкФ. Можна замінити кількома конденсаторами меншої ємності, включеними паралельно.
Випрямний міст можна замінити на постійний струм не нижче 30 А, або зібрати його на діодах, розрахованих на такий же струм, наприклад, 2Д2997, КД2997, КД2998.
Транзистори можна 1N3055 замінити на КТ819. Потрібно транзистори брати якомога близькі за параметрами. Бажано, з одним буквеним позначенням, з однієї партії, і ще краще перед монтажем підібрати їх як можна більш близьким коефіцієнтами һ21э.
Світлодіоди - звичайні, індикаторні, практично будь-які. Можна використовувати АЛ307. При недостатній яскравості світіння можна знизити опору резисторів R1 і R13.
Резистори R5-R12 - пятиваттные, дротові, опором 0,1 Ом.
Якщо паралельно резистори R9-R12 підключити стрілочний милливольтметр, то за його шкалою можна буде визначати струм навантаження (відповідно, переробивши його шкалу в одиницях сили струму).
Автор: Горчук Н.В.