Часто для питания антенного усилителя
необходим источник стабилизированного напряжения 9...12 В с
максимальным током нагрузки 20 мА. Можно, конечно, использовать
источник питания усилителя телевизора, однако это не всегда удобно.
Поэтому может понадобится автономный блок питания. А так как он
должен обеспечивать надежную гальваническую развязку от сети, то
использовать простой бестрансформаторный блок с гасящим
конденсатором или резистором недопустимо. Изготовить же или
подобрать необходимый понижающий трансформатор подчас бывает
затруднительно. Выходом из такой ситуации может стать использование
импульсного маломощного блока питания с разделительным
трансформатором на ферритовом кольцевом магнитопроводе.
Схема такого блока питания антенного усилителя
приведена на рис.1. Он содержит генератор импульсных сигналов на
мощном операционном усилителе DA1, который питается от выпрямителя
VD1-VD4. Конденсатор С1 гасит избыточное напряжение сети, а
конденсаторы С3 и С4 сглаживают пульсации выпрямленного напряжения.
Выходной ток операционного усилителя К157УД1
достигает 300 мА, поэтому генератор, собранный на нем по схеме
мультивибратора, нагружен непосредственно на первичную обмотку
трансформатора Т1. Частота генерации - 25...30 кГц. Импульсное
напряжение, возникающее во вторичной обмотке трансформатора,
выпрямляется диодами VD6, VD7, а выпрямленное напряжение
сглаживается фильтром C5L1C6. Стабилитрон VD8 стабилизирует выходное
напряжение источника питания.
Рис. 1
Стабилитрон VD5 непосредственно в работе
устройства не участвует - он лишь защищает операционный усилитель и
другие элементы от недопустимо высокого напряжения в случае срыва
генерации или другой неисправности. К кабелю
снижения телевизионной антенны блок подключают через развязывающие
дроссели L2, L3. Большую часть сетевого
напряжения - около 90% - гасит конденсатор С1. Вот и получается, что
генератор питается от источника тока с внутренним сопротивлением
Rc1?6,2кОм, значение тока через который не может превысить 30...33
мА. Именно поэтому стабилитрон VD8 в цепи вторичной обмотки
трансформатора Т1 подключен к выпрямителю непосредственно, без
гасящего резистора (активное сопротивление дросселя L1 не
учитывается - оно мало), что не вызовет перегрузки генератора.
Объясняется это тем, что с увеличением тока во вторичной обмотке
увеличивается и ток, потребляемый генератором. А так как этот ток
ограничен емкостным сопротивлением конденсатора С1, то напряжение
питания генератора соответственно уменьшается, уменьшается выходное
напряжение, а значит, и потребляемый ток. Поэтому стабилитрон VD8 на
выходе выпрямителя будет питаться сравнительно стабильным током.
Этим и достигается достаточно высокий коэффициент стабилизации:
Kст~(0,7…0,8)RC1/Rg,
где Rg, - динамическое, сопротивление
стабилитрона VD8. При Rg=15 Ом Кст?300, чего вполне достаточно для
питания усилителя такого назначения. Без усилителя ток, текущий
через стабилитрон VD8, не превышает 25 мА, а с усилителем он
уменьшается на значение тока, потребляемого усилителем.
Все детали блока, кроме конденсатора С1 и
дросселей L2, L3, размещают и монтируют на печатной плате (рис.2).
Рис. 2
Дроссели L2 и L3 включают навесным способом между платой и разъемом
для подключения усилителя, а конденсатор С1 крепят на отдельной
плате. Диоды VD1-VD4 могут быть КД105Б-
КД105Г,Д226Б или выпрямительный блок КЦ402А-КЦ402Г, КЦ404А- КЦ404Г,
а VD6-VD7 - Д219А, Д310, Д311, Д312, КД510А, КД521А - КД521Г.
Стабилитрон VD5 можно составить из нескольких последовательно
включенных стабилитронов с суммарным напряжением стабилизации
30...35 В. Стабилитрон VD8 - на напряжение стабилизации 9... 10,5 В
и с максимальным постоянным током стабилизации до 25 мА.
Желательно, чтобы конденсатор С1 (емкостью
0,47...0,56 мкФ) был специально предназначен для работы на
переменном токе, например, МБГО, К42-19, К78-4, К70-7, МПГО на
номинальное напряжение не менее 300 В. Его можно составить из двух
параллельно соединенных конденсаторов МБМ емкостью по 0,25 мкФ на
номинальное напряжение 500 В или последовательно включенных емкостью
по 1 мкФ на напряжение 160 В. Конденсатор С2 - КЛС, КМ, КД, а С3-С6
-К50-6, К50-24. Трансформатор Т1 и дроссель L1
намотаны на кольцевых магнитопроводах типоразмера К20х12х6 мм из
феррита 2000НМ. Обмотка I трансформатора содержит 35 витков, обмотка
II - 40x2 витков провода ПЭВ-2 0,2, а дроссель L1 - 145...150 витков
такого же провода. Дроссели L2 и L3 типа ДМ индуктивностью 100...500
мкГн. От тщательности изготовления
трансформатора зависит электробезопасность блока, поэтому, несмотря
на простоту, он требует особого внимания. Прежде всего, надфилем
надо скруглить острые края кольца и обмотать его двумя слоями
лакоткани или изоляционной ленты. Провод наматывают с таким
расчетом, чтобы обмотки разместились на противоположных сторонах
кольца и расстояние между ними было не менее 5 мм. Сверху обмотки
обертывают изоляционной лентой. Микросхему
К157УД1 можно заменить операционным усилителем среднего
быстродействия, например К153УД2, с дополнительным выходным каскадом
на транзисторах, как показано на схеме рис.3.
Рис. 3
В импульсном генераторе можно также
использовать микросхему К174УН7, включив ее по схеме, приведенной на рис.4.
Рис. 4
Но тогда надо будет вдвое уменьшить число витков первичной
обмотки трансформатора, в два раза увеличить емкость конденсатора С1
и применить стабилитрон VD5 на напряжение стабилизации 15...17 В.
