Лабораторний блок живлення на транзисторах

думки читачів

техніка вимірювань

Головна Головна Статті, аналітика техніка вимірювань Статті, аналітика техніка вимірювань

Лабораторний блок живлення БП є важливим пристроєм в радіоаматорського практиці поряд з паяльним обладнанням і вимірювальним (тестером). Схема блоку живлення (БП) на транзисторах, пріведëнная на малюнку 1, є, по суті, модернізованою версією схеми, запропонованої Борисовим В. в книзі "Юний радіоаматор" [1]. Вона являє собою двонапівперіодний випрямляч зі стабілізатором і регулятором випрямленої напруги, з вузлом захисту від короткого замикання.

Трансформатор харчування Tr1 обмоткою I підключається до електричної мережі напругою 220 В.Обмотка II трансформатора і діоди діодним збирання VD1 утворюють двухполуперіодний випрямляч. До випрямителю підключається електролітичний конденсатор C1, частково згладжує пульсації випрямленої напруги. З нього випрямлена напруга подається до навантаження R5 через стабілізатор напруги, що виконує роль фільтра харчування. Струм в ланцюзі, а значить, напруга на навантаженні залежить від стану транзистора VT2, включеного в цю ланцюг. Станом же цього транзистора керує транзистор VT1, який в свою чергу управляється напругою, що подається на його базу з движка змінного резистора R2. Керуючу ланцюг стабілізатора утворюють резистор R1, стабілітрон VD2 і підключений до нього змінний резистор R2. Завдяки стабілітрону і конденсатору С2 на змінному резисторі R2 діє постійна напруга, рівне напрузі стабілізації Uст використовуваного в блоці стабілітрона. В описуваному блоці це напруга дорівнює 15 В. Коли движок змінного резистора знаходиться в крайньому нижньому (за схемою) положенні, транзистор VT1 закритий, так як напруга на його базі (щодо емітера) дорівнює нулю. Транзистор VD2 в цей час теж закритий. У міру переміщення движка змінного резистора вгору на базу транзистора VT1 подається відкриває негативна напруга і в його емітерний ланцюга з'являється струм. Одночасно негативним напругою, що падає на емітерний резисторі R3 транзистора VT1, відкривається транзистор VT2, і у зовнішній ланцюга блоку живлення з'являється струм. Чим більше негативна напруга на базі транзистора VD1, тим більше відкриваються транзистори, тим більша напруга на виході блоку живлення і струм в його навантаженні.

Найбільша напруга на виході блоку дорівнює напрузі стабілізації стабілітрона. При зміні струму в навантаженні від декількох міліампер до 250 - 280 напруга на навантаженні залишається постійним.

Мал. 1. Схема електрична принципова

Резистор R2 повинен бути групи А, т. Е. Резистор, у якого опір між виводом движка і будь-яким з крайніх висновків прямо пропорційно куту повороту осі. Важливо, щоб резистор був з вимикачем. Це охоронить підключений до виходу БП пристрій від випадкової подачі на нього напруги вище необхідного. Коефіцієнт h21е транзисторів може бути невеликим - 15-20. Електролітичні конденсатори можуть бути номіналом більше, зазначеного на схемі, що краще позначиться на згладжуванні випрямленого струму, з робочою напругою не менше 25 В. Стабілітрон - з напругою стабілізації 15 В.

Роль трансформатора харчування Tr1виполняет трансформатор ТПП-252-50 [2]. У трансформаторах ТПП252 можливе послідовне і паралельне згідне з'єднання вторинних обмоток. Послідовне включення різних вторинних обмоток дозволяє підібрати необхідне вихідна напруга, паралельне - підвищити потужність на вихідних обмотках. При послідовному включенні обмоток з різними допустимими струмами струм через обмотки не повинен перевищувати мінімально допустимого. Паралельне з'єднання допускається тільки для тих обмоток, напруга на затискачах яких однакові. У нашому випадку все обмотки з'єднані послідовно і об'єднані в одну обмотку з висновком від середини. Напруга обох половин обмотки має бути однаковим. Допустимий струм в такому підключенні вторинних обмоток трансформатора буде рівним - 1,94 А. Випрямлена напруга складе 16 В. Найбільший прямий струм діодів збірки S20420C - 20А, а транзистора КТ819Г - 15 А. Найбільший струм, споживаний навантаженням на виході БП одно току вторинної обмотки трансформатора. Схема дозволяє використовувати трансформатор і більшої потужності, виходячи з характеристик випрямних діодів і транзистора VT2.

Монтуючи деталі БП, особливу увагу приділяють правильній полярності включення діодів, електричних конденсаторів і висновків транзисторів. Закінчивши монтаж, перевіряють за схемою на відсутність помилок. Після цього пристрій підключають до мережі. У положенні движка змінного резистора R2 в крайньому верхньому (за схемою) положенні воно повинно відповідати номінальній напрузі стабілітрона (в нашому випадку 15 В) і плавно зменшуватися до нуля при обертанні осі змінного резистора проти напрямку руху годинникової стрілки. Якщо, навпаки, при такому обертанні осі резистора напруга збільшується, то міняють місцями провідники, що йдуть до крайніх висновків цього регулятора вихідної напруги БП.

Потім в розрив ланцюга стабилитрона, зазначений на схемі хрестиком, включають міліамперметр і, підбираючи резистор R1, встановлюють в цьому ланцюзі струм, рівний 12 - 15 мА. При підключенні до виходу випрямляча навантаження (резистор 100 - 200 Ом) струм через стабілітрон повинен зменшуватися до 8 - 10 мА, а вихідна напруга залишатися практично незмінним.

У стабілізаторі БП працюють транзистори, а вони не витримують перевантажень. Найбільш небезпечно коротке замикання між вихідними затискачами або токонесущей провідниками конструкції, підключеної до блоку. Тому, схему доцільно доповнити вузлом захисту на VT3, R4, C3 (на схемі виділено червоним кольором).

Елементи монтують на друкованій платі розмірами 70х35 мм - рис. 2. Транзистор VT2 і діодні збірку S20C40C кріплять до плати, підставивши під них алюмінієвий куточок, який з'єднують з металевою частиною корпусу БП для відводу тепла. Транзистор КТ819Г і діодні збірку S20C49C ізолюють за допомогою слюдяних прокладок.