Побудова вторинних джерелхарчування з використанням перетворювачів випрямленої напруги (без мережевого трансформатора) привертає увагу розробників не тільки компактністю конструкції. У деяких випадках такий блок виявляється найбільш раціональним з точки зору забезпечення електромагнітної сумісності вузлів в переносний апаратурі. Описаний нижче джерело живлення відрізняється високими експлуатаційними характеристиками, що дозволяє використовувати його в високоякісної апаратурі.

Основні технічні характеристики

Напруга мережі, В … 220 ± 15%

Споживаний від мережі струм, нА
… 25

Частота перетворення, кГц …
20

Вихідна стабілізована напруга при струмі навантаження до 200 мА і

сумарному коефіцієнті пульсації (амплітудне значення) 0,02%, В … 2х9

Коефіцієнт стабілізації …
2000

Блок живлення складається з перетворювача, розділового трансформатора і компенсаційного стабілізатора двополярної напруги. Випрямлена доданими мостом VD2 мережеве напруга перед подачею на перетворювач піддають попередньої стабілізації. Стабілізатор зібраний на транзисторах VT1, VT2. Зразковий джерело VD3R2, включений у емітерний ланцюг транзистора VT2 елемента порівняння і підсилювача сигналу неузгодженості, харчується від обмотки III трансформатора Т1 через випрямляч на діоді
VD5.

Перетворювач побудований по полумостовой схемою на трансформаторі Т1 (обмотки I, II і IV), конденсаторах С3, С4 іТранзисторах VT3, VT4. RC-ланцюга R9C6, R10C8 – времязадающіе. Емітерний перехід транзисторів VT3 і VT4 захищений діодом (VD4, VD6). Вузол запуску перетворювача являє собою релаксатор на транзисторі VT5, лавиноподібний режим роботи якого і параметри імпульсу, що запускає задані елементами R6-R8, С5.

Після включення блоку в мережу конденсатор С5 заряджається через резистори R6, R7, стабілітрон VD1 і відкритий транзистор VT1. Коли напруга на колекторі транзистора VT5 досягне 70 … 90 В, він лавиноподібно відкривається і конденсатор С5 розряджається через транзистор VT5, емітерний перехід транзистора VT4 і резистор R7. У результаті транзистор VT4 відкривається і перетворювач починає працювати. Конденсатор С5 періодично розряджається через транзистор VT5, який відкривають імпульси з обмотки IV трансформатора Т1.

Рис. 1

Після запуску перетворювача вроботу вступає параметричний стабілізатор на стабілітроні VD3 і транзисторVT1 разом з відкрилися транзистором VT2 переходять в режим стабілізації напруги. При зміні напруги мережі, наприклад при збільшенні, збільшується напруга на обмотці III, що призводить до збільшення струму через транзистор VT2 і зменшенню колекторного струму транзистора VT1 і, отже, до зменшення напруги живлення перетворювача (напруги на конденсаторі С1). При зменшенні струму навантаження процес авторегулювання відбувається аналогічно.

При зміні мережевого напруги на ± 15% і струму навантаження від 0 до 200 мА зміна напруги на вході вториннихстабілізаторів (На виході моста VD7) не перевищує ± 1 В при номінальній напрузі 12,5 В (встановлюють резистором R2). При цьому падіння напруги на регулюючому елементі мережевого стабілізатора (між плюсовими висновками конденсаторів С1 і С2) змінюється від 15 до 80 В. Введення мережевого стабілізатора дозволяє забезпечити практично номінальний режим роботи ОУ в вихідних стабілізаторах і обійтися невеликим тепловідводів для регулюючого транзистора VT7 (площею близько 4 см2; при цьому площа тепловідводу для транзистора VT1 дорівнює приблизно 8см2).

Вихідний компенсаційний стабілізатор містить регулюючий транзистор VT7, емітерний повторювач на транзисторі VT6, підсилювач постійного струму на ОП DA1, DA2 і параметричний стабілізатор на стабілітроні VD8. Кожен ОУ охоплений негативним зворотним зв’язком (через резистори
R11, R12 і R14, R16), що забезпечує підвищення швидкодії керуючого елемента. Застосування швидкодіючого підсилювача постійного струму в контурі регулювання дозволяє поліпшити перехідну характеристику стабілізатора і виключитиконденсатор великої ємності на його виході. Для розглянутого блоку таке технічне рішення з використанням конденсатора С11 порівняно невеликий ємності еквівалентно включенню на виході стабілізатора конденсатора ємністю 1000 мкф.

Слід зазначити, що можна обійтися і одним ОУ при незначному погіршенні характеристик стабілізатора, однак ємність конденсатора С11 необхідно збільшити (була випробувана робота з конденсатором ємністю 68 мкФ). При такому спрощенні вихід ОУ DA2 підключають безпосередньо до бази транзистора VT6, а всі елементи, що відносяться до ОП DA1, виключають.

У пристрої використано постійні резистори МЛТ; R2, R18 – СП3-27; конденсатори C1, C2 – К50-7 на 300/345 В; С3, С4 – К73-17 на 250 В; С5, С6, С8, С12, С13 – КМ-5а; С7, С9, С11 – КМ-6; С10 – К53-1. Транзистори КТ704А можуть бути замінені на Кт940, КТ605 з будь-яким буквеним індексом,КТ312В – На КТ315Б із зменшенням опору резистора R8 до 10 кОм, КТ646А- На КТ602, КТ503, ГТ404 з будь-яким буквеним індексом.

Трансформатор Т1 намотаний на кільці типорозміру К28х16х9 з фериту 3000НН. Обмотки I і IV містять по 12 витків дроту ПЕЛШО 0,15, обмотка II – 240 витків дроту ПЕВ-2 0,25, обмотка III – 15 витків дроту ПЕЛШО 0,15, обмотки V і VI – по 34 витка проводу ПЕВ-2 0,35.

Елементи, що відносяться до власне преобразователю, необхідно екранувати.

Правильно змонтований джерело зазвичай починає працювати відразу. У тому випадку, коли не запускається перетворювач, необхідно перевірити правильність підключення обмоток і вузол запуску, робота якого може бути перевірена шляхом контролю на екрані осцилографа (ззакритим входом) форми сигналу на колекторі транзистора VT5 – сигнал повинен мати вигляд послідовності пилоподібним імпульсів з частотою кілька сотень герц.

Налагодження мережевого стабілізатора полягає (При номінальних напрузі мережі й струмі навантаження) в установці резистором R2 падіння напруги між плюсовими висновками конденсаторів C1, C2 рівним 40 … 45 В, напруга на колекторі транзистора VT5 при цьому має бути близько
12,5 В. Вихідна напруга 2х9 В встановлюють резисторами R18.