Блок живлення антенного підсилювача

Часто для живлення антенного підсилювача необхідне джерело стабілізованого напруги 9 … 12 В з максимальним струмом навантаження 20 мА. Можна, звичайно, використовувати джерело живлення підсилювача телевізора, проте це не завжди зручно. Тому може знадобиться автономний блок живлення. А так як він повинен забезпечувати надійну гальванічну розв'язку від мережі, то використовувати простий бестрансформаторних блок з гасять конденсатором або резистором неприпустимо. Виготовити ж або підібрати необхідний понижуючий трансформатор часом буває важко. Виходом з такої ситуації може стати використання імпульсного малопотужного блоку живлення з розділовим трансформатором на феритовому кільцевому муздрамтеатрі.
Схема такого блоку живлення антенного підсилювача приведена на рис.1. Він містить генератор імпульсних сигналів на потужному операційному підсилювачі DA1, який живиться від випрямляча VD1-VD4. Конденсатор С1 гасить надмірне напруження мережі, а конденсатори С3 і С4 згладжують пульсації випрямленої напруги.
Вихідний струм операційного підсилювача К157УД1 сягає 300 мА, тому генератор, зібраний на ньому за схемою мультивібратора, навантажений безпосередньо на первинну обмотку трансформатора Т1. Частота генерації – 25 … 30 кГц. Імпульсна напруга, що виникає у вторинній обмотці трансформатора, випрямляється діодами VD6, VD7, а випрямлена напруга згладжується фільтром C5L1C6. Стабілітрон VD8 стабілізує вихідну напругу джерела живлення.


Рис. 1

Стабілітрон VD5 безпосередньо в роботі пристрою не бере участь – він лише захищає операційний підсилювач та інші елементи від неприпустимо високої напруги в разі зриву генерації або інший несправності.
До кабелю зниження телевізійної антени блок підключають крізь розв'язуючи дроселі L2, L3.

Більшу частину мережевої напруги – близько 90% – гасить конденсатор С1. Ось і виходить, що генератор живиться від джерела струму з внутрішнім опором Rc1? 6,2 кОм, значення струму через який не може перевищити 30 … 33 мА. Саме тому стабілітрон VD8 в колі вторинної обмотки трансформатора Т1 підключений до випрямляча безпосередньо, без гасящего резистора (активний опір дроселя L1 не враховується – воно мало), що не викличе перевантаження генератора. Пояснюється це тим, що зі збільшенням струму у вторинній обмотці збільшується і струм, споживаний генератором. А так як цей струм обмежений ємнісним опором конденсатора С1, то напруга живлення генератора відповідно зменшується, зменшується вихідна напруга, а значить, і споживаний струм. Тому стабілітрон VD8 на виході випрямляча буде харчуватися порівняно стабільним струмом. Цим і досягається досить високий коефіцієнт стабілізації:
Kст ~ (0,7 … 0,8) RC1/Rg,
де Rg, – динамічне, опір стабілітрона VD8. При Rg = 15 Ом Кст? 300, чого цілком достатньо для живлення підсилювача такого призначення. Без підсилювача струм, поточний через стабілітрон VD8, не перевищує 25 мА, а з підсилювачем він зменшується на значення струму, споживаного підсилювачем.
Всі деталі блоку, крім конденсатора С1 і дроселів L2, L3, розміщують і монтують на друкованій платі (рис.2).


Рис. 2

Дроселі L2 і L3 включають навісним способом між платою і роз'ємом для підключення підсилювача, а конденсатор С1 кріплять на окремій платі.
Діоди VD1-VD4 можуть бути КД105Б-КД105Г, Д226Б або випрямний блок КЦ402А-КЦ402Г, КЦ404А-КЦ404Г, а VD6-VD7 – Д219А, Д310, Д311, Д312, КД510А, КД521А – КД521Г. Стабілітрон VD5 можна скласти з декількох послідовно включених стабілітронів з сумарним напругою стабілізації 30 … 35 В. Стабілітрон VD8 – на напругу стабілізації 9 … 10,5 В і з максимальним постійним струмом стабілізації до 25 мА.
Бажано, щоб конденсатор С1 (ємністю 0,47 … 0,56 мкФ) був спеціально призначений для роботи на змінному струмі, наприклад, МБГО, К42-19, К78-4, К70-7, МПГО на номінальну напругу не менше 300 В. Його можна скласти з двох паралельно з'єднаних конденсаторів МБМ ємністю по 0,25 мкФ на номінальну напругу 500 В або послідовно включених ємністю по 1 мкФ на напругу 160 В. Конденсатор С2 – КОР, КМ, КД, а С3-С6-К50-6, К50-24.
Трансформатор Т1 і дросель L1 намотані на кільцевих магнитопроводах типорозміру К20х12х6 мм з фериту 2000НМ. Обмотка I трансформатора містить 35 витків, обмотка II – 40×2 витків дроту ПЕВ-2 0,2, а дросель L1 – 145 … 150 витків такого ж дроту. Дроселі L2 і L3 типу ДМ індуктивністю 100 … 500 мкГн.
Від ретельності виготовлення трансформатора залежить електробезпека блоку, тому, незважаючи на простоту, він потребує особливої уваги. Перш за все, надфілем треба округляти гострі краї кільця і обмотати його двома шарами лакоткани або ізоляційної стрічки. Провід намотують з таким розрахунком, щоб обмотки розмістилися на протилежних сторонах кільця і відстань між ними була не менш 5 мм. Зверху обмотки обгортають ізоляційною стрічкою.
Мікросхему К157УД1 можна замінити операційним підсилювачем середнього швидкодії, наприклад К153УД2, з додатковим вихідним каскадом на транзисторах, як показано на схемі рис.3.


Рис. 3
В імпульсному генераторі можна також використовувати мікросхему К174УН7, включивши її за схемою, наведеною на рис.4.


Рис. 4
Але тоді треба буде вдвічі зменшити число витків первинної обмотки трансформатора, у два рази збільшити ємність конденсатора С1 і застосувати стабілітрон VD5 на напругу стабілізації 15 … 17 В.

 

    І. НЕЧАЄВ, м.Курськ, Радіо № 3, 1994 р., стор.38