Каталог радиолюбительских схем

А. АРИСТОВ

Источник питания, предназначенный для радиолюбительской лаборатории, должен иметь защиту от коротких замыканий и перегрузок выходной цепи. Обычно этого достигают введением в стабилизатор защитного устройства. Но иногда, особенно в случае маломощного — в несколько ватт — источника, удобнее вместо последовательного стабилизатора с защитным устройством использовать параллельный стабилизатор. Основное достоинство параллельного стабилизатора — полная нечувствительность его к коротким замыканиям в цепи нагрузки, даже в течение длительного времени.

Однако КПД этого стабилизатора относительно низок и тем меньше, чем меньше ток его нагрузки. Этот недостаток как раз и является основным препятствием для широкого распространения параллельных стабилизаторов, но для маломощного блока он не имеет существенного значения.

В параллельном стабилизаторе нагрузка включена параллельно регулирующему элементу V9 (см. схему на рисунке). Ток через этот элемент автоматически изменяется таким образом, чтобы на выходе поддерживалось установленное постоянное напряжение. Стабилизатор даже без нагрузки потребляет от выпрямителя максимальный ток. При появлении тока нагрузки ток от выпрямителя не изменяется, но соответственно уменьшается ток через регулирующий элемент.

Выходное напряжение блока можно плавно регулировать от 0,4 до 10 В. Максимальный выходной ток — 500 мА. Коэффициент стабилизации — около 350. Выходное сопротивление — 0.05 Ом. Напряжение пульсации выходного напряжения — менее 0,1 мВ. Характеристики блока сохраняются при напряжении сети в пределах 165...250 В, при этом выходное напряжение изменяется не более чем на 0,1%.

Постоянное напряжение на конденсаторе С1 — около 15 В (минимальное — 11,5 В). Резистор R2 и стабилитрон V5, включенный стабистором. образуют вспомогательный источник образцового напряжения 0,8 В. Он входит в состав двух стабилизаторов тока, собранных на транзисторах V4 и V7. Первый из этих стабилизаторов питает стабилитрон V3 источника образцового напряжения 10 В. Второй стабилизатор обеспечивает значительно больший ток .— около 500 мА — и выполняет функции балластного резистора, включаемого последовательно с нагрузкой. Стабильное падение напряжения 0,5 В на резисторах RI и R9 используется для питания транзисторов V6 и V8.

Узел на транзисторах V6. V8, V9 представляет собой усилитель тока. На его вход через переменный резистор R4 подают образцовое напряжение со стабилитрона V3. Этим резистором регулируют выходное напряжение блока. Напряжение на выходе блока практически повторяет напряжение на движке резистора.

При разработке стабилизированных источников питания определенную трудность представляет вопрос регулирования выходного напряжения. В описываемом устройстве этот вопрос легко решается благодаря использованию в качестве балластного резистора стабилизатора тока. При регулировании выходного напряжения от минимума до максимума ток через балластный резистор изменялся бы в 10 раз, и поскольку ток нагрузки не может превышать тока через балластный резистор, становится понятным, что пользоваться таким блоком было бы почти невозможно.

Внутренний стабилизатор тока позволяет в несколько раз повысить коэффициент стабилизации, уменьшить выходное сопротивление, а также получить весьма малый уровень пульсации напряжения на выходе. Кроме этого, он позволяет сохранять высокие значения параметров практически до максимума тока нагрузки. Так, если ток короткого замыкания блока установлен на уровне 500 мА, то выходное напряжение начинает уменьшаться, только когда ток нагрузки превысит 490 мА.

Лабораторный блок питания собран в металлическом футляре, в котором обязательно должны быть предусмотрены вентиляционные отверстия. Трансформатор T1 использован готовый — выходной трансформатор ТВК-90ЛЦ2 кадровой развертки цветных телевизоров. У него соединяют вместе выводы I и I'. а на выводы 3 и 3' подают сетевое напряжение. Точка соединения выводов 4 и 4' — средний вывод вторичной обмотки. Выводы 5 и 5' соединяют с диодами выпрямителя. Этот трансформатор можно заменить любым другим, с напряжением на вторичной обмотке 14...15 В при токе нагрузки не менее 500 мА.

Резисторы R1, R7, R9 самодельные. Каждый из них намотан на резисторе ВС-2 (сопротивлением не менее 100 Ом) медным проводом ПЭВ-2 0,15; длина провода — 1 м. Резисторы R1, R7 можно заменить любыми кремниевыми выпрямительными диодами, рассчитанными на ток более 500 мА без применения радиатора. Сопротивление резистора R4 может. быть любым в пределах 1...10 кОм. Если оно меньше 3 кОм, то следует проверить ток через стабилитрон V3. Ток должен быть равен 6...15 мА; изменить его можно подбором резистора R2. Этот стабилитрон можно заменить на Д814В. Второй стабилитрон {V5) может быть любым из серий Д808—Д814. Транзисторы V4. V6, V8 — любые германиевые маломощные соответствующей структуры. Вместо транзисторов П215 можно использовать любые из серий П213—217. Они установлены на ребристых радиаторах промышленного изготовления площадью 300 см².

г. Первоуральск