Полезные статьи, радиосхемы, конструкции, разработки, рабочие и готовые к повторению

Схема мощного блока питания, 3-18 вольт, 4 а (линейного типа)

Параметры:

1. Выходное стабилизированное напряжение регулируется в пределах 3...18V. При токе 4А -в пределах 3...16V.
2. Максимальный выходной ток - 4 А.
3. Размах пульсаций и шумов при выходном токе 3 А не более - 2 mV.
4. Ток короткого замыкания не более 15 mА.
5. Ограничение выходного тока регулируется в пределах - 0,35.. 4 А.
6. Самозапуск после устранения короткого замыкания и звуковая сигнализация возникновения короткого замыкания.
7. Световая индикация режима стабилизации тока.
8. Индикатор потребляемого тока.
9. Возможность зарядки аккумуляторных батарей напряжением от 1,2 до 15 V стабильным током от 0,35 до 4 А.
10. Питание паяльника ЭПСН-12-25 Вт от отдельной обмотки.

Стабилизатор блока питания представляет собой устройство с большим усилением и глубокими ООС.

Переменное напряжение с обмоток II и III трансформатора Т1 через предохранитель FU2 и переключатель SB1 поступают на выпрямитель на мощных диодах VD1-VD4. Выпрямленное напряжение фильтруется конденсаторами С4, С5.

На диодах VD5 и VD6 собран отдельный выпрямитель для питания операционного усилителя DA1 (К140УД7), что позволяет питать DA1 напряжением с меньшим уровнем пульсаций. На этом ОУ выполнен элемент сравнения. Максимальное однополярное напряжения питания для К140УД7 40V. Напряжение на стабилитроны VD18 и VD19 подается с генератора стабильного тока на VT7. Конденсатор С16 уменьшает шумы стабилитронов.

Выходное напряжение стабилизатора регулируется переменным резистором R20. Усилитель выходного тока ОУ выполнен на транзисторах VT3, VT4, VT5. Диапазоны выходных напряжений переключаются кнопкой SB1. Защита от короткого замыкания (КЗ) выполнена на транзисторе VT1. При КЗ выхода стабилизатора напряжение на эмиттере VT1 становится меньше напряжения на его базе. VT1 открывается, напряжение на базе VT5 уменьшается почти до нуля и транзисторы VT3-VT5 закрываются. Небольшой выходной ток, протекающий по цепочке VD15 R10, необходим для запуска стабилизатора после устранения причины КЗ.

Конденсатор С6 необходим для запуска стабилизатора в момент включения блока питания в сеть, если к выходу стабилизатора подключена нагрузка. Диод VD13 предотвращает пробой перехода база-эмиттер транзистора VT1, когда напряжение на выходе стабилизатора больше 8 V.

Узел ограничения выходного тока выполнен на транзисторах VT2 и VT6. При увеличении падения напряжения на R2 начинает открываться германиевый транзистор VT2. При подходе к режиму ограничения выходного тока начинает слабо светиться светодиод VD14.

При дальнейшем увеличении выходного тока VT2 открывается еще больше, вслед за ним открывается VT6, который через резистор R13 шунтирует выход операционного усилителя. Напряжение на базе VT5 снижается, уменьшается напряжение на выходе стабилизатора, схема входит в режим стабилизации выходного тока. Конденсатор С10 уменьшает пульсации на нагрузке при работающем ограничителе тока. Потребляемый ток индицируется микроамперметром РА1. Его чувствительность устанавливается резистором R3.

Цепь С14 R14 служит для устранения самовозбуждения стабилизатора на высоких частотах, С20 - на низких. Переключатель SB1 на схеме показан в положении 7... 18 V.

Сигнализатор короткого замыкания выполнен на микросхеме DD1 и транзисторах VT8 и VT9. При напряжении на выходе стабилизатора менее 0,6 V транзистор VT8 закрывается, на вывод 1 DD1.1 поступает логическая единица. Генератор на DD1.1 и DD1.2 начинает работать с частотой 4-5 Гц периодически запуская второй генератор на DD1.3 и DD1.4, работающий на частоте 300-600 Гц. В результате на базу VT9 поступают пачки импульсов и телефонный капсюль ВА1 издает прерывистый звук.

Микросхема DD1 питается от параметрического стабилизатора на R15, VD16, VD17. Стабилитрон VD17 предотвращает срабатывание сигнализатора при выключении блока питания. Детали. Постоянные резисторы типа МЛТ мощностью не менее указанной на схеме.

R2 - пять резисторов МЛТ-2 по 2,7 Ом каждый. Переменный резистор R5 желательно проволочный, например ПП3-12 на 68. .220 Ом. Переменный резистор R20 - СП3-30А, СП1-1, СП3-42 сопротивлением 4,7... 15К. Электролитические конденсаторы К50-16, К50-35 или аналогичные импортные. С4 и С5 можно заменить одним К50-18 на 10000-20000 мкФ, 60V. Остальные конденсаторы - К73-15А, К73-9, К73-17, МБМ.

Не рекомендуется применять керамические конденсаторы по причине их низкой надежности. Диоды VD1-VD4, VD20 - КД202, КД203, Д242, Д243.Д244 с любыми индексами. Диоды VD7-VD11, VD21 заменимы на любые из КД208, КД522, КД102, КД103, КД105. Диоды КД209А - на любые из КД208, КД212, КД221, КД105. Стабилитроны : VD16 -любой на 10-12 V, VD17 - КС156А, КС147А. VD18 заменим на любой импортный на 2...3V.

Его можно заменить на один светодиод АЛ307Б соединенный последовательно с диодом типа КД521, КД522. VD19 - любой маломощный на 5,5...7 V, например КС156А, КС162А, КС168А. Светодиоды - любые видимого спектра, подходящие по габаритам. VD14 - желательно красный. Транзисторы КТ503 с индексами Б...Е, или на КТ602, КТ608, КТ630, КТ645, КТ646 с любыми индексами. МП26Б заменим на любой из МП25, МП26.

Мощный транзистор КТ865А можно заменить на КТ818 с любым индексом в металлическом корпусе или на относительно дешевые импортные - 2SA1106, 2SA1186, 2SA1301. Транзистор КТ805АМ заменяется на любой из серий КТ816, КТ817, КТ819, КТ961. Вместо КТ3102Б - КТ3102А, КТ315Г, КТ503Г, КТ645А или 2SD734 с коэффициентом передачи тока базы не менее 200. КП303А заменим на любой из этой серии с начальным током стока не более 3 мкА. Транзистор VT8 - любой из серий КТ312, КТ315, КТ3102.

Микросхему А1 К140УД7 можно заменить на К140УД6, КР140УД708, КР140УД608. Вместо К561ЛА7 можно использовать К564ЛА7, или собрать аналогичный генератор на других 2х-4х входовых инверторах этих серий. Микроамперметр РА1 - М4387, М4761 или любой другой малогабаритный. ВА1 - любой телефонный капсюль или малогабаритный динамик.

Кнопка SB1 - П2К с четырьмя контактными группами. Для коммутации переменного напряжения три группы контактов следует соединить параллельно, а четвертую использовать для переключения стабилитронов. SB2 - такая же как SB1 или тумблер на два-три направления и ток 2...5 А.

Трансформатор можно сделать на любом стальном магнитопроводе с габаритной мощностью 90... 150 Вт. Автор использовал трансформатор ТС-90 от телевизора (УСТ61-1). С трансформатора предварительно удалены все вторичные обмотки. Обмотки II и III включенные параллельно, намотаны проводом ПЭВ-2 0,68 мм, из расчета примерно 4,5 витка на 1 V.

Они попарно должны содержать строго одинаковое число витков. Обмотки I V и V предназначены для питания низковольтного паяльника ЭПСН-12-25 Вт или аналогичного. Они намотаны проводом ПЭВ-2 0,75. Первичная обмотка трансформатора включена на напряжение 237 V.

Диоды VD1-VD4 размещаются на общем теплоотводе 150 см2 через изолирующие прокладки. Транзистор VT3 устанавливается на ребристый или игольчатый радиатор площадью 500 см2. Транзистор VT4 на радиаторе 10см2. Если длина провода от вывода 2 DA1 до R20 более 15 см, то необходимо применить экранированный провод. Провода от выхода выпрямителя VD1-VD4 припаиваются непосредственно к выводам конденсаторов С4 и С5. К ним же припаивается отдельным проводом левый, по схеме, вывод R2.

При эксплуатации блока питания нужно следить за тем, чтобы суммарная мощность потребления по всем вторичным обмоткам не превышала максимально допустимую для примененного трансформатора. Так же следует исключить подогрев трансформатором и радиатором VT3 электролитических конденсаторов, особенно С3 и С4. Если корпус будет типа "мини-башни", то Т1 следует разместить в верхней её части, а мощный радиатор частично вынести за пределы корпуса, например оформив его в виде задней стенки.

Налаживание. R3 - чувствительность микроамперметра, R4 - верхний порог ограничения тока. R19 и R21 минимальное и максимальное напряжение диапазона 7...18 V. R23 - тон звукового сигнала, R25 - громкость.

  По материалам журнала радио.

Полезные ссылки

Читать про стабилизаторы серии к142, к1114, к1145, к1168, 286

На предыдущую страницу  На главную страницу  На следующую страницу