Блок живлення.

Цей блок живлення простий для повторення, надійно захищений від випадкових коротких замикань, має плавне регулювання вихідної напруги від "нуля", колектори транзисторів кріпляться безпосередньо до радіатора або корпусу (масі шасі).

Блок складається з понижуючого трансформатора, випрямляча, що порівнює пристрою на операційному підсилювачі, який своїм струмом споживання управляє складовим транзистором і, вузлі захисту (мал. 1).


Рис. 1.

Понижуючий трансформатор слід перевірити на віддавати їм потужність. Для цього первинну обмотку включають через запобіжник в мережу 220 вольт, попередньо заізольовані всі відкриті ділянки проводки. Змінна напруга на вторинній обмотці не повинно перевищувати 20 вольт, інакше після випрямляча постійна напруга на конденсаторі електролітичному перевищить 30 вольт, граничне для мікросхеми операційного підсилювача. Паралельно до висновків вторинної обмотки трансформатора підключають вольтметр і короткочасно накоротко замикають потужним резистором опором 20 ом. Струм через резистор буде приблизно 1 ампер. Зазвичай цього достатньо, але "справа смаку". Якщо показання вольтметра змінилися незначно і така потужність влаштовує, перевірка закінчена.

У випрямлячі краще використовувати Мікрозборки КЦ-402 або КЦ-405 з будь-яким буквеним індексом. Тоді постійне напруга на виході буде більш "красивим" завдяки однаковим параметрами діодів мосту. При потребі у великих струмах блоку випрямляючий міст збирається з окремих потужних діодів.

Які порівнюють пристрій (див. рис. 1) складається з операційного підсилювача DА1 і вимірювального моста, утвореного резисторами R5-R7 і стабілітронів VD2. Зміна напруги на виході блоку живлення призводить до разбалансу вимірювального моста. Операційний підсилювач посилює напругу разбаланса, змінюючи напругу на опорі навантажувальною R4, але, так як це навантаження постійна, то змінюється струм, що проходить через мікросхему. Цей струм, як не можна краще, підходить для управління регулюючим транзистором, так як транзистор, в загальному, струмовий елемент. Ідея нестандартного включення операційного підсилювача взята з [1]. В порівнюваних пристрої можна застосувати будь-який операційний підсилювач, особливо, якщо блок буде використовуватися як нерегульований стабілізатор напруги в будь-якому пристрої. Напруга на виході блоку дорівнюватиме подвоєному напрузі стабілізації застосовуваного стабілітрон (це співвідношення можна змінювати резисторами R5 і R6). Якщо знадобиться стабілізувати напругу більше 30 вольт, то необхідно встановити стабілітрон VD3 (показаний пунктиром), який погасить надлишкова напруга на ОУ. При цьому опір резистора R7 має бути розраховане на номінальний робочий струм стабілітрон VD2. Операційний підсилювач без зворотного зв'язку може збудитися і тоді буде потрібно ввести конденсатор С4.

Не всі операційні підсилювачі підходять для регульованого варіанту блоку (див. рис. 2). Потрібно простежити, щоб при зменшенні вихідної напруги до "нуля" потенціометром R7 процес стабілізації не зривався. Інакше на виході блоку з'явиться повна напруга від випрямляча.


Рис. 2.

Вузол захисту складається з шунт і тріністора 2У107А. Струм, що проходить через шунт, створює на ньому пропорційне падіння напруги. Як тільки напруга досягне певного рівня, тріністор відкриється і розбалансовує врівноважує міст R5-R8 (рис. 2). Тоді складовою транзистор VT1-VT2 закриється і струм через навантаження блоку припиниться. Для повернення захисту в початковий стан служить кнопка SB1. Тут не слід застосовувати тумблер або вимикач: можна забути включити захист. При необхідності отримання максимального струму можна просто утримувати кнопку натиснутою. В якості шунт використаний відрізок манганінового дроти. Перетин і довжина дроту підбираються експериментально в залежності від необхідного струму та порогу спрацьовування захисту. Тріністор 2У107А по чутливості, швидкості і надійності спрацьовування виявився найбільш вдалим вибором. Інші тріністори не дали потрібного результату.

Складовою транзистор може бути зібраний з будь-яких транзисторів при дотриманні загальних правил, наприклад: VT1-КТ808А, VT2-КТ815А. Підлаштування опір R3 (рис.1) служить для настройки складеного транзистора на максимальну віддачу струму. Для цього слід навантажувальні опором (наприклад, 12 ом), швидко замикати вихід блоку живлення та встановити R3 за меншим відхиленням вихідної напруги.

На основі викладеного був зібраний Двуполярность лабораторний блок живлення (див. рис. 3 та фото 1-3). Верхній за схемою стабілізатор зручно використовувати без захисту. Разом з нижнім стабілізатором можна отримати напруга до 25 вольт, плюс захист від перевантаження. Транзистор VT1 необхідно ізолювати від радіатора слюдяні прокладкою.


Рис. 3.

Деталі блоку живлення зібрані на друкованій платі розміром 80х110 мм. Корпус блоку зроблений з одностороннього фольгованого склотекстоліти розміром 235х100х160 мм. Деталі корпусу скріплені між собою оловом. Верхня кришка корпусу укріплена трикутними косинками. Передня і задня стінки скріплені з піддоном прямокутниками. У них просвердлені отвори і зсередини припаяні гайки М3 для кріплення кришки.


Рис. 4.

Фальшпанель кріпиться до передньої панелі за допомогою гвинта і гайки через отвір, просвердлений посередині. На фальшпанель виведені світлодіоди: червоний – спалахує при спрацьовуванні захисту, зелений – Вказує про включеному стані блоку в мережу. Для вольтметра та міліамперметра вирізані отвори. Міліамперметр відрегульований шунтом на повне відхилення стрілки і спрацьовування захисту при струмі 300 мілліaмпер. Такий захист спрацьовує миттєво і врятувала не один пристрій.


Рис. 5.

На задній панелі знаходяться радіатори з транзисторами VT1 і VT3, запобіжник, клеми вихідної напруги, тумблер включення блоку живлення в мережу, тумблер перемикання вольтметра, кнопка "Скидання захисту ".

Література:
1. Журнал "Радіо", 1986 р., номер 9, стор 48.

М. Файзуллін (UA9WNH / 9), faizul@rambler.ru
628602, Тюменська обл., М. Нижньовартовськ,
вул. 60 років Жовтня, будинок 49, кв. 69.

Джерело матеріалу