Основним недоліком лінійних стабілізаторів середньої та великої потужності є їх низький ККД. Причому, чим менше вихідний напруга джерела живлення, тим менше стає його ККД. Це пояснюється тим, що в режимі стабілізації силовий транзистор джерела живлення зазвичай включений послідовно з навантаженням, а для нормальної роботи такого стабілізатора на регулюючому транзисторі має діяти напруга колектор-емітер (11ке) не менше 3 … 5 В. При струмах більше 1 А це дає значні втрати потужності за рахунок виділення теплової енергії, що розсіюється на силовому транзисторі. Що призводить до необхідності збільшувати площу тепловідводної радіатора або застосовувати вентилятор для примусового охолодження.

Широко поширені завдяки низькій вартості інтегральні лінійні стабілізатори напруги на мікросхемах із серії 142ЕН (5 … 14) мають таким же недоліком. Останнім часом у продажу з'явилися імпортні мікросхеми з серії "LOW DROP" (SD, DV, LT1083/1084/1085). Ці мікросхеми можуть працювати при зниженому напрузі між входом і виходом (до 1 … 1.3 В) і забезпечують на виході стабілізовану напругу в діапазоні 1,25 … 30 В при струмі у навантаженні 7,5 / 5 / 3 А відповідно. Найближчий за параметрами вітчизняний аналог типу КР142ЕН22 має максимальний струм стабілізації 5 А.

При максимальному вихідному струмі режим стабілізації гарантується виробником при напрузі вхід-вихід не менше 1,5 В. Мікросхеми також мають вбудований захист від перевищення струму в навантаженні допустимої величини і тепловий захист від перегріву корпусу.

Дані стабілізатори забезпечують нестабільність вихідної напруги "0,05% / В, нестабільність вихідної напруги при зміні вихідного струму від 10 мА до максимального значення не гірше 0,1% / В. Типова схема включення таких стабілізаторів напруги наведена на рис. 4.1.

Конденсатори С2 … С4 повинні розташовуватися поблизу від мікросхеми і краще, якщо вони будуть танталові. Ємність конденсатора С1 вибирається з умови 2000 мкФ на 1 А струму. Мікросхеми випускаються у трьох видах конструктивного виконання корпусу, показаних на рис. 4.2. Вид корпусу задається останніми літерами в позначенні. Більш детальна інформація за даними мікросхем є в довідковій літературі, наприклад J119.

Такі стабілізатори напруги економічно доцільно застосовувати при струмі в навантаженні понад 1 А, а також у разі нестачі місця в конструкції. На дискретних елементах також можна виконати економічне джерело живлення. Наведена на рис. 4.3 схема розрахована для вихідної напруги 5 В і струму навантаження до 1 А. Вона забезпечує нормальну роботу при мінімальному напрузі на силовому

 

 

 

 

транзисторі (0,7 … 1,3 В). Це досягається за рахунок використання в якості силового регулятора транзистора (VT2) з малим напругою Іке у відкритому стані. Що дозволяє забезпечити роботу схеми стабілізатора при менших напругах вхід-вихід.

Схема має захист (тригерній типу) у разі перевищення струму в навантаженні допустимої величини, а також перевищення напруги на вході стабілізатора величини 10,8 В.

Вузол захисту виконаний на транзисторі VT1 і тиристорі VS1. При спрацьовуванні тиристора він відключає живлення мікросхеми DA1 (висновок 7 закорачивается на загальний провід). У цьому випадку транзистор VT3, а значить і VT2 закриються і на виході буде нульове напря-

 

 

ються. Повернути схему в початковий стан після усунення причини, що викликала перевантаження, можна тільки виключенням і повторним включенням блоку живлення.

Конденсатор СЗ звичайно не потрібно – його завдання полегшити запуск схеми в момент включення.

 

 

ються. Повернути схему в початковий стан після усунення причини, що викликала перевантаження, можна тільки виключенням і повторним включенням блоку живлення. Конденсатор СЗ звичайно не потрібно – Його завдання полегшити запуск схеми в момент включення. Топологія друкованої плати для монтажу елементів показана на рис. 4.4 (вона містить одну об'ємну перемичку). Транзистор VT2 встановлюється на радіатор.

 

 

При виготовленні використані деталі: підстроєні резистор R8 типу СПЗ-19а, решта резистори будь-якого типу; конденсатори С1 – К50-29В на 16 В, С2 … С5 – К10-17, С5 – К52-1 на 6,3 В. Схему можна доповнити світлодіодним індикатором спрацьовування захисту (HL1). Для цього буде потрібно встановити додаткові елементи: діод VD3 і резистор R10, як це показано на рис. 4.5.

Література:
І.П. Шелестов – Радіоаматорам корисні схеми, книга 3.