Цей стабілізатор відрізняється від подібних йому схемної простотою і високими значеннями коефіцієнтів стабілізації та корисної дії. У ньому застосована широко поширена мікросхема К155ЛАЗ. Стабілізатор складається з наступних функціональних вузлів: вузла запуску (R3, VD1, VT1, VD3), джерела зразкового напруги та пристрої порівняння (DD1.1, R1), підсилювача постійного струму (VT2, DD1.2, VT5), транзисторного ключа (VT3, VT4), індуктивного нагромаджувача енергії з комутуючим діодом (VD2, L2) і фільтрів – вхідного (L1, С1, С2) і вихідного (С4, С5, L3, С6). Після включення живлення вступає в роботу вузол запуску, що представляє собою параметричний стабілізатор напруги з емітерний повторювачем. На емітер транзистора VT1 з'являється напруга близько 4В. Так як напруга на виході стабілізатора поки відсутня, діод VD3 закривається. У результаті включаються джерело зразкового напруги і підсилювач постійного струму.

Транзисторний ключ поки закритий. Так як напруга живлення елемента DD1.1 менше 5В, то на його виході встановлюється високий логічний рівень, на виході підсилювача постійного струму формується крутий фронт комутуючого імпульсу. Цей фронт швидко (протягом приблизно 30 нс) відкриває електронний ключ, який починає пропускати струм в індуктивний накопичувач енергії. Струм через ключ і напруга на конденсаторі С4 будуть збільшуватися плавно. Як тільки це напруга перевищить напругу на стабілітрон VD1, діод VD3 відкриється, а транзистор VT1 закриється. Відбудеться відключення вузла запуску, і в подальшій роботі він не братиме участі. З цього моменту в стабілізаторі включається ланцюг негативного зворотного зв'язку, і він переходить в робочий стан. Напруга на конденсаторі С4 продовжує збільшуватися до моменту, коли на виході елемента DD1.1 рівень 1 зміниться на 0. Підсилювач постійного струму формує спад комутуючого імпульсу, який за час близько 200 нс закриває електронний ключ. До цього моменту в дроселі L2 накопичувалася електромагнітна енергія. Частина енергії, що пройшла через електронний ключ, надходить в навантаження. Далі напруга самоіндукції дроселя L2 відкриває діод VD2. і енергія, накопичена в цьому дроселі, починає перетікати в навантаження. Для того, щоб зменшити амплітуду небезпечного для мікросхеми DD1 кидка напруги, ємність конденсатора С4 обрана дуже великий, тоді як зазвичай вона не перевищує декількох десятків або сотень мікрофарад. Після вичерпання запасу енергії в дроселі L2 струм в навантаження буде надходити з конденсатора С4. Через деякий час напруга на ньому зменшиться до значення, коли на виході підсилювача постійного струму буде сформований фронт чергового комутуючого імпульсу і знову відкриється електронний ключ – почнеться новий цикл роботи стабілізатора.

Основні технічні характеристики:

Номінальна вихідна напруга, В ……………………………….. 5

Вихідна напруга, В ………………………………………. ……………. 8 … 60

До ПД ………………………………………… ………………………………………. 0,69 … 0,72

Коефіцієнт стабілізації, не менше …………………………………… 500

Амплітуда пульсацій вихідної напруги, мВ ,……………………… 5

Вихідний опір, 0м, не більше ……………………………………. . 0,02

Максимальний струм навантаження, А. …………………………………….. ……… 2

Частота перемикання, кГц ………………………………………. …………. 1,3 … 48

Температурна нестабільність, мВ / "С, близько …………………………….. 12

Питома габаритна потужність, Вт / дм 3 …………………………………… .. 40

 

Всі котушки індуктивності однакові і намотані в броньових магнітопроводах Б20 з фериту 2000НМ з зазором між чашками близько 0,2 мм. Обмотки містять по 20 витків джгута з чотирьох проводів ПЕВ-2 0,41. Можна застосувати і кільцеві ферритові магнітопроводи, але обов'язково з зазором. Якщо акуратний зазор отримати не вдалося і кільце розкололося на кілька частин, то необхідний зазор (близько 0,2 мм) можна створити і в цьому випадку. Для цього на склеювані поверхні наносять кілька шарів клею, наприклад «Суперцемент», до повного висихання, а потім осколки склеюють в кільце. Число витків і провід некритичні і в цьому випадку. У стабілізаторі використані конденсатори К52-2 або інші, але обов'язково танталові чи ніобієві (при заміні на К50-6 знижується ККД); К50-6 (С4 і С6): інші – КМ-5 або КМ-6. Конденсатор С2 складений з трьох паралельно включених ємністю по 1 мкФ. Діод VD3 може бути замінений будь-яким імпульсним малопотужним діодом. Використання замість діода 2Д213А. Замість транзистора КТ3102Г підійдуть КТ3102Е, КТ342В, КТ373В: замість КТ608Б (VTl) КТ503Д, КТ503Е, а на виході підсилювача постійного струму – КТ608Б, КТ602Б, КТ630А.-КТ630Г.

У ключовому елементі можна використовувати транзистори КТ908Б, 2Т908А, 2Т912Б, КТ912Б, а з незначним погіршенням ККД .- і КТ808А. Не можна застосовувати транзистори серії КТ909, так як це веде до порушення ключа на високій частоті і виходу з ладу всього пристрою. Були випробувані також, але показали гірші результати транзистори серій КТ802, КТ803, КТ805, КТ819, КТ827, КТ829 і КТ818, КТ825 (У двох останніх випадках схема ключа була відповідно змінене). Мікросхему К155ЛАЗ можна замінити на К133ЛАЕ або К131ЛАЗ. Всі використовувані деталі повинні бути ретельно перевірені. Перед монтажем на плату підлаштування резистора R1 його опір встановлюють рівним 3,3 кОм. Включають стабілізатор спочатку при напрузі живлення 8В і опорі навантаження 10 0м, після чого контролюють вихідну напруга і, якщо необхідно, встановлюють його резистором R1 на рівень 5В. Остаточно напруга встановлюють після прогріву стабілізатора протягом 10 … 16 хв. Якщо діод VD2 і транзистор VT4 встановити на тепловідвід. стабілізатор може забезпечити навантаження струм 4А, в цьому випадку в ключі краще діод VD2 скласти з декількох паралельно включених діодів 2Д213А. Необхідно зауважити, що на деяких режимах роботи стабілізатора перехідні процеси на колекторі транзистора VT4 і на базі транзистора VT3 можуть істотно відрізнятися. Напруга на емітер транзистора VT4 може містити паразитні коливання, обумовлені хвильовими процесами в складному вихідному фільтрі, не погіршують, проте, загального ККД.