Для питания различных транзисторных конструкций решил собрать блок питания (далее – БП) со стабилизатором на полевых транзисторах, так как они имеют малое падение напряжения при больших токах в нагрузку.
Собрал и проверил схему стабилизатора RK9UC [1], показанную на Рис. 1. Эта схема выбрана из-за того, что имеет узел стабилизации (ограничения) тока в нагрузку (за это отвечают элементы = R6 R7 и VT5, выделенные на схеме красным цветом). Узел ограничения тока в нагрузку позволяет уменьшить последствия после аварийных ситуаций, а надеяться только на один предохранитель не очень разумно. Правда, мне не понравилось место установки "датчика тока" R7 в схеме. Перед сборкой стабилизатора, показалось, что из-за него возможна просадка выходного напряжения. Так как из-за падения напряжения на «датчике тока» R7 «регулируемый стабилитрон» DA1 будет неправильно корректировать выходное напряжение. Все-таки, мне не повезло. При испытании БП, уже при токе нагрузки всего 4 А напряжение на нагрузке проседало с 14,56 до 13,72 В. При закорачивании «датчика тока» R7 «просадка» значительно уменьшалась.
Чтобы спасти изготовленный БП от капитальных переделок, было принято решение, перенести детали R6 R7 VT5 в плюсовую цепь, и поставить их перед стабилизатором, между плюсом выпрямителя и стоками полевых транзисторов, так как сделал RA3WDK [2].
Схема доработанного БП показана на Рис. 2. Он обеспечивает выходное напряжение в пределах 9…17 В, при токе в нагрузку до 14 А, это значение тока ограничено мощностью примененного трансформатора Тр1 типа ТС-180. Если применить трансформатор типа ТС-270, максимальный ток можно ограничить на уровне 20 А. При этом придется добавить еще один транзистор IRF3205, включенный параллельно транзисторам VT3 и VT4.
Для работы стабилизатора на полевых транзисторах VT3 и VT4 необходимо, чтобы напряжение на входе выпрямителя было на 2…3 В больше чем на выходе.
Но для нормальной работы полевых транзисторов VT3 и VT4 типа IRF3205 напряжение на их затворах должно быть на 5…7 В больше чем на истоках. Для этого нужно либо поднять выпрямленное напряжение на входе всего стабилизатора или использовать дополнительный удвоитель напряжения на элементах C3 VD5 VD6 C6 для питания цепи затворов транзисторов VT3 и VT4.
При увеличении тока нагрузки свыше расчетного, падение напряжения на резисторе R2 превысит значение 0,7 В. Это напряжение, через резистор R3 будет приложено к переходу база–эмиттер транзистора VT1, открывая его. Ток через открытый переход коллектор–эмиттер транзистора VT1 и резисторы R4 и R5, создает падение напряжения на резисторе R5. Это напряжение, приложенное к переходу база–эмиттер транзистора VT2, открывает его. Открытый переход коллектор–эмиттер транзистора VT1 шунтирует «регулируемый стабилитрон» DA1, вследствие чего выходное напряжение уменьшается на столько, на сколько это необходимо для ограничения тока в нагрузку, согласно выбранного уровня.
Резисторы R7 и R9 предназначены для равномерного распределения тока между полевыми транзисторами VT3 и VT4.
Стабилитрон VD8 служить для защиты цепи стоков полевых транзисторов VT3 и VT4.
Конденсатор С7 служит для повышения помехоустойчивости узла стабилизации (ограничения) тока в нагрузку.
Микроамперметр РА1 на 150 – 200 мкА от кассетных магнитофонов, например М68501, М476/1. Родная шкала снята, вместо нее установлена самодельная шкала, изготовленная с помощью программы FrontDesigner_3.0, файлы шкал можно скачать с сайта журнала [3].
Правильно собранный, без ошибок, БП запускается сразу.
Все малогабаритные детали собраны на односторонней печатной плате (Рис. 3).
Монтаж БП показан на Рис. 4.
Изменяя сопротивление резисторов R11 и R13, устанавливаем пределы регулировки выходного напряжения. При указанных сопротивлениях резисторов R11 – R13 выходное напряжение регулируется в пределах 9…17 В.
Нагружаем БП на эквивалент нагрузки, мощный резистор, сопротивлением 1…1,5 Ом. Последовательно с эквивалентом подключаем образцовый амперметр. Подбором сопротивления резистора R1 устанавливаем предел измерения для амперметра РА1. Движком резистора R12 увеличиваем напряжение на выходе, тем самым увеличиваем ток в нагрузку сверх расчетного уровня. Смотрим, есть ли ограничение тока, работает ли стабилизация тока?
Результаты посте переделки: напряжение Uхх = 14,64 В, при токе нагрузки = 12 А напряжение на нагрузке Uн =14,52 В.
Теперь можно закрывать крышку. БП собран в корпусе размерами 150х120х260 мм, внешний вид показан на Рис. 5.
Изготовленный БП также часто используется для питания транзисторного КВ усилителя мощности и шуруповерта, у которого вышла из строя аккумуляторная батарея.
Скачать схему в формате splan:
Скачать разводку печатной платы:
Мельничук Василий Васильевич (UR5YW),
г. Черновцы, Украина.
E-mail: ur5ycw@gmail.com
Использованная литература:
- Стабилизатор RK9UC http://vprl.ru/publ/tekhnologii/nachinajushhim/tl431_chto_ehto_za_quot_zver_quot_takoj/9-1-0-17 , http://vprl.ru/staty/nachinayushi/tl/bp13v22a.gif
- Блок питания Power supply "POWER ICE 30A v.3 http://ra3wdk.qrz.ru/tech.htm.
- Шкалы РА1 для амперметра БП.rar
Сервер радіоаматорів Прикарпаття © 2009-2019