Каталог радиолюбительских схем

С. БИРЮКОВ, г. Москва.

При первом включении настраиваемого устройства или приборов для снятия вольтамперных характеристик различных радиоэлементов полезно иметь блок питания, позволяющий регулировать выходное напряжение источника от нуля. Возможный вариант такого источника и предлагает автор публикуемой статьи для радиолюбительской лаборатории. Его максимальный выходной ток — 1 А, Устройство защищено от перегрузки по току и перегрева элементами использованной в нем микросхемы.

Принципиальная схема предлагаемого блока питания приведена на рис. 1.

Переменное напряжение со вторичной обмотки сетевого трансформатора Т1 выпрямляется диодным мостом VD1.

Выпрямленное и сглаженное конденсатором СЗ напряжение стабилизируется микросхемным стабилизатором КР142ЕН12А (DA1). Вторичная обмотка трансформатора имеет отводы, коммутируемые секцией SA2.1 переключателя SA2. При верхнем и среднем (по схеме) положениях его подвижных контактов (поддиапазоны выходных напряжений 13...20 и 6,5.-13,5 В) включение микросхемы DA1 стандартное [1], а в поддиапазоне 0...7 В нижний (по схеме) вывод переменного резистора R35 выполняющего функцию регулятора выходного напряжения, подключен к выходу источника напряжения -1,25 В, стабилизированного микросхемой DA2 [2]. В результате напряжение на выходе микросхемы DA1 оказывается сдвинутым на 1525 В вниз и регулируется от нуля [3].

В описываемом блоке питания использован унифицированный трансформатор ТН32 [4]. Каждая из секций его вторичной обмотки рассчитана на напряжение 6,3 В. Для источника напряжения отрицательной полярности свободной обмотки нет, поэтому его выпрямитель на диодах VD2 и VD3 выполнен по нестандартной схеме. Внешне он напоминает выпрямитель с удвоением напряжения, но ни один из выводов вторичной обмотки трансформатора Т1 не подключен к общему проводнику устройства. Такой выпрямитель обеспечивает на конденсаторе С7 напряжение, равное примерно полной амплитуде (от пика до пика) напряжения относительно общего провода на том отводе вторичной обмотки, к которому подключен конденсатор С4. Поскольку С общим проводом при одном полупериоде сетевого напряжения соединяется один из выводов вторичной обмотки, а при следующем полупериоде — другой вывод, амплитуда напряжения на выбранном отводе зависит от положения контактов переключателя SA2. В результате на поддиапазоне 0...7 В напряжение на конденсаторе С7 соответствует по абсолютному значению напряжению на конденсаторе СЗ (12... 15 В), составляет примерно 5 В при среднем положении контактов переключателя SA2 и равно нулю — при верхнем.

Какова роль резистора R1? Для нормальной работы обоих выпрямителей устройства необходимо, чтобы токовая нагрузка моста VD1 примерно в два раза превышала нагрузку выпрямителя на диодах VD2, VD3. Это условие обеспечивает резистор R1. Без него после включения питания конденсаторы СЗ и С7, зарядившиеся до нормальных напряжений начинают перезаряжаться — напряжение на конденсаторе СЗ медленно повышается, а на конденсаторе С7 — снижается.

КонденсаторыC1, C2 и С5, С6 устраняют высокочастотные помехи, возникающие в момент закрывания диодов выпрямителей. Конденсатор С8 уменьшает выходное сопротивление блока по переменному току и снижает выбросы напряжения на выходе в моменты коммутации поддиапазонов переключателем SA2. Диоды VD4 — VD6 защищают микросхемные стабилизаторы напряжения при переходных процессах и в аварийных режимах.

Большая часть деталей блока смонтирована на печатной плате (рис. 2) из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Все постоянные резисторы — МЛТ. Переменный резистор R3 — проволочный ППЗ-40. Последовательно с ним можно включить еще один переменный резистор сопротивлением 47 или 51 Ом, который облегчит точную установку значения выходного напряжения. Оксидные конденсаторы — импортные аналогичные отечественным серии К50-35; остальные конденсаторы — КМ-б, К10-17 или другие керамические. Конденсатор СЗ установлен параллельно печатной плате; его можно заменить четырьмя конденсаторами К50-35 емкостью по ЮОО мкФ на номинальное напряжение 40 В или конденсаторами с осевыми выводами, для чего на плате предусмотрены соответствующие отверстия.

Диоды 1N4001 (VD2 —VD6) — от разобранного импортного устройства — заменимы на любые малогабаритные импульсные или выпрямительные, например, КД103А или КД522Б. Вместо выпрямительного моста КЦ410А (VD1)

подойдет аналогичный другой на выходной ток не менее 1 А, например, КЦ402 или КЦ405 С любыми буквенными индексами, кроме Ж и И, Его можно собрать и из четырех диодов на рабочий ток 1 А, например, КД243А — Ж (отечественные аналоги диодов 1 N4001 — 1N4007).

Переключатель SA2 — ПГ2-17-ЗП4Н. Микроамперметр РА1 — М4248 на ток полного отклонения стрелки 100 мкА.

Микросхема DA1 установлена на игольчатый теплоотвод размерами 20x80x55 мм, который закреплен на монтажной плате двумя винтами М2,5 и выступает за ее габариты.

Плата, сетевой трансформатор и другие элементы устройства размещены в пластмассовой коробке размерами 70x95x150 мм (рис. 3). При этом теплоотвод микросхемы DA1 обращен к стенке корпуса большего размера с 35-ю вентиляционными отверстиями диаметром б мм, просверленными с шагом 10 мм. Выключатель сети SA1 (ПТ17-1) и арматура предохранителя FLM установлены на боковой стенке, а микроамперметр РА1, переключатель SA2h переменный резистор R3 и выходные гнезда Х1, Х2 — на лицевой стенке корпуса.

Основой самодельного сетевого трансформатора может стать трансформатор блока питания лампового радиовещательного приемника, радиолы или телевизора. Все вторичные обмотки такого трансформатора (они обычно намотаны поверх сетевой) следует аккуратно смотать, подсчитав при этом число витков обмотки накала ламп — ее провод самый толстый. Поверх остав-щейся сетевой следует намотать проводом ПЭВ-2 07... 0,9 три обмотки; первую (выводы 9 — 13 на рис. 1), содержащую вдвое большее число витков, чем накальная, и две (выв. 7—8 и 14—16} с таким же числом витков, как накал ьная. Если у используемого трансформатора две раздельных на-кальных обмотки, ориентироваться

надо на обмотку с большим числом витков. Обмотка с меньшим числом витков — накальная нити кенотрона (5 В).

Настройка блока питания сводится в основном к подбору резисторов R2, R4 и R5 для получения на его выходе поддиапазонов напряжений, указанных на схеме возле секции SA2.2 переключателя SA2. Но если установлены резисторы с допуском 5 %, то подбирать придется только R2.

Резисторы R6, R7 предназначены для точной установки выходного напряжения О В на случай, если выходное напряжение микросхемы DA2 окажется меньше (по абсолютному значению), чем микросхемы DA1. Если же выходное напряжение микросхемы DA2 больше, чем у DA1, вместо резистора R6 на плате следует поставить перемычку

Радио №5, 1998 г., с. 55-56.

ЛИТЕРАТУРА

1, Нефедов А., Головина В. Микросхемы КР142ЕН12. — Радио, 1993, №8, С. 41,42; 1994, N2 1, с. 45.

2. Нефедов А., Головина в. Микросхемы KP142EH18A, КР142ЕН18Б, — Радио, 1ЭЭ4, № 3, С 41,42.

3. Александров И. Лабораторный блок питания. — Радио, 1997, № 9, С 42, 43

4, Шульгин Г Унифицированные трансформаторы — Радио, 1931, №7-3,0.73.