При харчуванні радіоелектронної апаратури від мережі нерідко доводиться стабілізувати напруга змінного струму. Велику складність при проектуванні таких стабілізаторів представляє отримання синусоїдальної вихідної напруги з малими нелінійними спотвореннями. З точки зору практичної реалізації цієї вимоги, а також підвищення швидкодії і коефіцієнта стабілізації найкращими є стабілізатори з транзисторним регулюючим елементом.

У описуваному стабілізаторі (рис. 9.1) регулюючий елемент складений з транзисторів VT1 і VT2, діодів VD2, VD3 і резисторів R1 … R5. При зміні значення постійного струму, що протікає через діагональ випрямні мосту VD1, змінюється значення змінного струму, поточного через секцію 1.1 обмотки автотрансформатора. В результаті змінюється значення змінної напруги на секції 1.2 обмотки. Таке включення регулюючого елемента зменшує його вплив на форму синусоїди вихідної напруги. Резистори R1 … R4, шунтуючі регулюючий елемент, зменшують потужність, що розсіюється транзисторами VT1, VT2.

Основні технічні характеристики стабілізатора:

Напруга мережі живлення, В. …………………………………….. … 220 ± 22;

Вихідна напруга змінного струму, В. ………………………….. 220;

Потужність навантаження, Вт ………………………………………. …………. 130 … 220;

Нестабільність вихідної напруги при зазначених змінах напруги мережі

і потужності навантаження,%, не більше …………………………………… ……. 0,5;

Коефіцієнт нелінійних спотворень,%, не більше …………………… 6.

Трансформатор Т2 служить для живлення підсилювача постійного струму і одночасно входить у ланцюг негативного зворотного зв'язку. Напруга обмотки II, випрямлена доданими мостом VD5, надходить на дільник R12 … R14. При підвищенні напруги мережі або зменшенні струму навантаження, підключеного до виходу стабілізатора, збільшується напруга на базі транзистора VT5, а значить, і його колекторний струм. Приблизно в тій же мірі зменшується і струм колектора транзистора VT4.

Падіння напруги на резисторі R10 ж залишається практично незмінним, оскільки напруга на базі транзистора VT4 стабілізовано. При цьому напруга на колекторі VT4 збільшується і струм, поточний через транзистор VT3, зменшується. Внаслідок зменшення напруги на базі транзистора VT2 він починає закриватися, напруга на його колекторі збільшується. Це призводить до закривання і транзистора VT1, тому що напруга на його базі фіксоване дільником Rl, R2, R3, R4, VD2, R5. Діод VD3 виключає вплив цього дільника на базу транзистора VT2.

В результаті збільшення опору транзисторів VT1, VT2 регулюючого елемента, зменшується постійний струм в діагоналі випрямного моста VD1 і, отже, змінний струм в секції 1.1 обмотки автотрансформатора Т1, що еквівалеттТно збільшення падіння напруги на секції 1.2. Тому вихідна напруга зберігає своє первинне значення. При зменшенні напруги мережі або збільшенні струму навантаження струм через транзистор VT3 збільшується і транзистори VT1 ??і VT2, навпаки, ще більше відкриваються. Діод VD2 в цьому випадку закривається напругою з резистора R7. Діод VD3 забезпечує повне відкривання транзистора-VT1.

Транзистор VT6, резистор Rl 1 і конденсатор С2 утворюють електронний фільтр, що затримує подачу напруги харчування на підсилювач постійного струму. Затримка необхідна для усунення кидка вихідної напруги в момент включення стабілізатора. Обмеження мінімальної потужності навантаження значенням 130 Вт обумовлено тим, що при меншій потужності і мережевому напря

жении більше 220 … 225 В вихідна напруга підвищується понад встановлений допуску через зменшення падіння напруги на індуктивному опорі секції 1.2 мережевого трансформатора. Випрямляч КЦ405А (VD1) можна замінити чотирма діодами із зворотним напругою не менше 600 В і випрямленою струмом 1 А; КД906А (VD5) – діодами з прямим струмом не менше 30 мА; транзистори КТ809А (VT1, VT2) – аналогічними їм, наприклад, КТ812А, КТ812Б. ,.

Транзистори VT3 … VT6 можуть бути будь-якими малопотужними відповідної структури. Резистори R1 … R4 змонтовані на окремій платі, яка розміщена під вимикачем SB1. Потужність, що розсіюється кожним з транзисторів VT1, VT2, дорівнює 8 Вт, тому вони встановлені на окремі тепловідвід з площею поверхні по 500 см2. Габаритна потужність автотрансформатора Т1 – близько 22 Вт. Можна використовувати автотрансформатор від магнітофона "Маяк-202» (магнітопровід ШЛ20х20, секція 1.1 обмотки містить 1364 витка дроту ПЕВ-2-0, 31, секція 1.2 – 193 витка дроту ПЕВ-2-0, 63). Трансформатор Т2 виконаний на магнітопроводі ШЛ16х16. Обмотка I містить 2560 витків дроту ПЕВ-0, 1, обмотка II – 350 витків дроту ПЕВ-2-0, 2 з відведенням від 70-го витка (для харчування індикаторної лампи HL1).

Кожух стабілізатора найкраще виготовити з ізоляційного матеріалу. У панелях кожуха треба передбачити вентиляційні отвори. Якщо кожух металевий, необхідно подбати про надійної ізоляції від нього всіх струмоведучих деталей і проводів.

При налагодженні спочатку підбіркою резистора R11 встановлюють напругу 12 В на емітер транзистора VT6 (загальним проводом пристрою служить негативний висновок діодного моста VD5). При це на базі транзистора VT4 має встановитися напругу близько 8 В. До виходу стабілізатора підключають навантаження. Нею може служити лампа розжарювання потужністю 150 … 200 Вт. З лабораторного автотрансформатора на вхід стабілізатора подають напругу 220 В і резистором R13 встановлюють на виході номінальну мережеве напруга 220 В.

Падіння напруги на кожному з транзисторів регулюючого елемента має бути 80 … 100 В. При зміні вхідної напруги на ± 22 В напруга на виході стабілізатора має залишатися практично незмінним. Відсутність стабілізації свідчить про помилку в монтажі або несправності тієї чи

 

 

 

 

іншої деталі. Порушення стабілізатора усувають підбіркою конденсатора С1. Потужність стабілізатора можна збільшити до 450 Вт, якщо його регулюючий елемент змонтувати за схемою, показаної на рис. 9.2. Для цього випадку автотрансформатор Т1 потрібно виконати на магнітопроводі ШЛ20×25. Секція 1.1 обмотки повинна містити 1300 витків прони ii ПЕВ-2-0, 36, секція 1.2 – 180 витків дроту ПЕВ-2-0, 9.

Найбільш важливі переваги описаної стабілізатора в порівнянні з феррорезонаненим – малі нелінійні спотворення вихідного напруги і майже повна відсутність магнітного поля, негативно впливає на роботу кольорових телевізорів.