С.Л. Дубовий, м. Санкт-Петербург

Проектування компенсаційних стабілізаторів з низьким вихідним напругою викликає певні труднощі. Пропонований малопотужний стабілізатор (рис.1) забезпечує вихідна напруга 1,5 В при вхідному – від 10 до 90 В. Струм, споживаний стабілізатором, порядку 0,5 мА, вихідний струм – до 1,5 мА.

Такого роду стабілізатор можна використовувати, наприклад, для живлення електронних годинників та навіть будильника “Слава” (з вимкненим дзвінком) від телефонної лінії. Стабілізатор не заважає роботі лінії і дозволяє одночасно вести телефонну розмову.

Звичайний компенсаційний стабілізатор з негативним зворотним зв’язком по напрузі добре працює при вихідній напрузі не менше декількох вольт. Часто низька напруга отримують як різницю між напругами двох різних стабілізаторів, що незручно, так як потрібно мінімум два стабілізатора.

Інша трудність при проектуванні – це відсутність малопотужних джерел опорної напруги. Наприклад, робочий струм більшості стабілітронів буває не менш 1 мА, але в окремих випадках може знадобитися стабілізатор з набагато меншим споживаним струмом.

Нарешті, буває важко побудувати простий стабілізатор, що працює при значних перепадах (в 6 … 8 разів) вхідного напруги. При проектуванні таких пристроїв найчастіше доводиться застосовувати нестандартні схемні рішення.

Крім того, в телефонних лініях більшості АТС присутня постійна напруга близько 60 В, яке при знятті телефонної трубки знижується до 10 … 15 В. При надходженні сигналу дзвінка в лінію подаються імпульси змінного струму з амплітудою близько 100 В. Таким чином, телефонна лінія може стати своєрідним джерелом напруги. Цей курйозний спосіб “одержання електроенергії” може виявитися вельми актуальним для деяких районів нашої країни, де постійно відключають електрику.

Працює стабілізатор наступним чином. Вхідна напруга через діодний міст VD1-VD4 поступає на опорний елемент – діоди VD5-VD11. Транзистор VT1, включений паралельно диодам, являє собою паралельний стабілізатор напруги. При вхідній напрузі порядка 10 В транзистор закритий (або відкритий зовсім небагато) і практично не шунтує діоди. При збільшенні напруги на вході стабілізатора збільшується напруга на опорних діодах, що небажано. Одночасно зростає струм через резистори R1 і R2. При збільшенні цього струму транзистор VI1 починає відкриватися і шунтувати діоди, що призводить до пониження напруги на них. Транзистор VТ2 – емітерний повторювач і підсилювач потужності. Конденсатори С1-СЗ фільтруючі.

Слід зазначити, що використаний в стабілізаторі спосіб регулювання (в автоматиці його називають “регулювання по обуренню”) в даний час використовується рідко – і абсолютно марно. Автоматичні системи, регулюючі “по обуренню”, на відміну від пристроїв, що регулюють “помилково”, є абсолютно стійкими, оскільки в них відсутній зворотний зв’язок. Єдиний серйозний недолік таких пристроїв полягає в тому, що буває досить важко побудувати необхідну передаточну харак

теристику пристрої. Ось чому в даний час найчастіше застосовують регулятори “помилково”. Однак даний стабілізатор, при всій його простоті, може дати більш високу точність вихідної напруги, чим більш складні стабілізатори зі зворотним зв’язком і регулюванням “помилково”.

Налаштування. Корисно зібрати тимчасовий блок живлення з регульованим вихідним напругою від 10 до 90 В (рис.2). Стабілізатор підключають до блоку живлення і, регулюючи напруга на його вході, вимірюють напругу на виході. Для зручності вимірів конденсатори С1-СЗ можна тимчасово відключити. При плавному підвищенні напруги на вході, починаючи з 10 В, вихідна напруга спочатку буде зростати (але зовсім небагато), а потім, при досягненні деякого порогового рівня, воно почне навіть трохи знижуватися (!) – це означає, що відбувається так звана перекомпенсація.

Ступінь компенсації і поріг спрацьовування транзистора VJ1 встановлюють резистором R4, домагаючись мінімального зміни вихідної напруги при змінах вхідного. Передатну характеристику пристрої можна дещо змінювати, підбираючи номінал резистора R2. Якщо замість резистора R2 використовувати діод або діод з резистором (тут можливі різні варіанти), то помітно зміниться форма передавальної характеристики.

При підключенні стабілізатора до телефонної лінії регулюванням резистора R4 домагаються того, щоб вихідна напруга стабілізатора практично не змінювалося при знятті трубки з телефонного апарату. Саму величину вихідної напруги можна міняти, підключаючи базу транзистора VТ2 до різних диодам.

Деталі. Замість діодів VD1-VD4 можна використовувати діодний міст із серій КЦ402, КЦ405 та ін Конденсатор С1 – паперовий або металопласт-нічного типу МБМ, К73-17 та ін Конденсатори С2 і СЗ – будь електролітичні типу К50-6 і т.п. Замість діодів Д220 можна використовувати інші малопотужні кремнієві діоди. Однак через відрізняються вольтамперних характеристик у різних діодів, можливо, доведеться заново підібрати кількість послідовно включених діодів.

Транзистор VI1 – будь-який з серії КТ315 і ін Транзистор VТ2 – будь-який з серії КТ605. Якщо транзистор має пластмасовий корпус, його бажано встановити на невеликий тепловідвід. Можна застосовувати й інші транзистори малої та середньої потужності з максимально допустимим колекторним напругою не менше 150 В. Резистор R4-будь змінний або підлаштування, наприклад, типу СПЗ-4АМ. Решта резистори – типу МЛТ.К