БЛОК ЖИВЛЕННЯ – 1 … 29 ВОЛЬТ

У багатьох сучасних стабілізаторах для поліпшення їх якісних показників використовують операційні підсилювачі, що володіють великим коефіцієнтом посилення і стабільними характеристиками. Однак стосовно проста модифікація традиційного за схемою транзисторного стабілізатора дозволяє помітно поліпшити його технічні характеристики і уникнути деяких труднощів, що виникають при конструюванні стабілізаторів із застосуванням ОУ (особливо в пристроях з регулюванням вихідної напруги в широких межах). Високий коефіцієнт стабілізації описуваного блоку харчування обумовлений підсилювачем з динамічним навантаженням

Джерело зразкового напруги зібраний на польовому транзисторі, що дає можливість знизити вихідний опір стабілізатора і отримати глибоке регулювання вихідної напруги.

Основні технічні характеристики

Напруга на вході стабілізатора, Вольт

30

Межі регулювання вихідної напруги, Вольт

1…29

Максимальний струм навантаження, Ампер

2

Коефіцієнт стабілізації напруги, дБ

60

Вихідний опір, мОм

0,5…10

Температурна нестабільність вихідного напрузі в інтервалі температури 20 … 50 * С, не більше,%

0,5

Нестабільність вихідної напруги стабілізатора зазвичай складається з нестабільності зразкового напруги і дрейфу ОУ. У описуваному стабілізаторі вона визначається в основному тільки температурним дрейфом першого активного елементу.

Схема блоку харчування

Стабілізатор (див. схему) складається з двох підсилювачів з динамічним навантаженням з послідовним управлінням. Перший зібраний на транзисторах V13, V12, де V13 включений за схемою з загальним затвором, а V12 – Із загальним колектором; другий – на транзисторах V14, V15 (V14 – із загальним емітером, а V15 – із загальним колектором). Сигнал зворотного зв'язку з движка резистора R9, прикладений до витоку транзистора V13, посилюється без інвертування фази і надходить на базу транзистора V14. Транзистор V13 працює в режимі, близькому до відсічення струму. Напруга між витоком і затвором є в стабілізаторі зразковим. Ланцюг R2R3V11 служить тільки для температурної компенсації зміни струму стоку транзистора V13 (без неї при замкнутому на загальний провід затворі цього транзистора вихідна напруга стабілізатора змінюється на 3 … 5 % У температурному інтервалі 20 … 50 ° С).

З колектора транзистора V14 проінвертірованний та посилений сигнал передається на базу потужного регулюючого транзистора V15.

Керуючий елемент живиться від параметричного стабілізатора на стабілітрон V10 і транзисторі V9. Для отримання більш високого коефіцієнта використання напруги основного випрямляча (див. статтю "Поліпшення малопотужних стабілізаторів напруги" – "Радіо", 1981, № 10, с. 56) V1 – V4 стабілізатор на транзисторі V9 живиться від помножувача напруги на діодах V5-V8 і конденсаторах С1, С2. Помножувач підключений до вторинної обмотці трансформатора Т1. Лампа Н1 служить для обмеження колекторного струму через транзистори V9, V14 і базового струму транзистора V15 при короткому замиканні в ланцюзі навантаження, а також для індикації перевантаження. У момент перевантаження внаслідок зростання базового струму транзистора V15 відбувається зниження напруги на вході параметричного стабілізатора до рівня 30 В, де це напруга майже повністю падає на лампі Н1 за вирахуванням падіння напруги на транзисторах V9, V14 і емітерний перехід транзистора V15. Струм по цьому колі не перевищує 120 … 130 мА, що менше гранично допустимого для її елементів.

У стабілізаторі використаний дротяний змінний резистор з допустимою потужністю розсіювання 3 Вт (ППБ-3, ПП3-40). Транзистор V13 необхідно підібрати з малим значенням початкового струму стоку – тільки тоді нижня межа вихідної напруги стабілізатора буде близька до 1 В. Струм стоку цього транзистора при напрузі між стоком і витоком 10 В і затворі, замкнутому на витік, повинен бути в межах 0,5 … 0,7 мА. При монтажі стабілізатора між діодом V11 і транзистором V13 необхідно забезпечити хороший тепловий контакт, для чого достатньо склеїти їх корпуси. Транзистор V15 бажано вибрати з великим статичним коефіцієнтом передачі струму бази. Крім зазначених на схемі, можна використовувати кремнієві транзистори серій КТ203, КТ208, КТ209, КТ501, КТ502, КТ3107 (V12), КТ814, КТ816 (V14), транзистори КТ815, КТ817 з будь-яким буквеним індексом, КТ807Б (V9), КТ803А, КТ808А, КТ819 з будь-яким буквеним індексом (V15).

У стабілізаторі можна застосувати і германієвого транзистори МП40А, а також будь-які з серій МП20, МП21, МП25, МП26 (V12), ГТ402, ГТ403, П213-П215 (V14). Замість КС527А можна застосувати стабілітрони Д813, Д814Д (по два послідовно), Д810, Д814В (по три послідовно). Транзистори V9 і V14 бажано встановити на невеликі радіатори (з корисною площею 20 … 30 см 2 ).

Для транзистора V15 необхідний радіатор з корисною площею не менше 1500 см 2 . З метою полегшення теплового режиму цієї транзистора передбачено ступеневу зміна напруги на вході стабілізатора тумблером S1, розрахованим на струм 2 А. У положенні 1 на вхід стабілізатора подається 15 В, а в положенні 2 – 30 З. Коли тумблер знаходиться в положенні 2 і опір навантаження близько до мінімуму, стабілізовану напругу не слід встановлювати менше 15 В.

Мережевий трансформатор намотаний на магнітопроводі трансформатораТС-60. Первинна обмотка залишена без зміни, вторинна перемотана; вона містить 200 витків (по 100 витків на кожну котушку) кабелі ПЕВ-2 1,16.

Для підвищення надійності стабілізатора його можна доповнити захисним пристроєм, описані у статті "Захисний пристрій для транзисторів" ("Радіо", 1980, № 9, с. 63). Виникає іноді в стабілізаторі високочастотну генерацію можна придушити або збільшенням номіналу конденсатора С6, або включенням в ланцюг бази транзистора V15 резистора опором 5 … 10 Ом потужністю 1 Вт. Для забезпечення стійкої роботи стабілізатора його монтаж потрібно виконувати провідниками мінімальної довжини, що мають велике перетин струмопровідної жили.

А. ГРИГОР'ЄВ
Радіо 3/84г.