 Каждый радиолюбитель знает как важно обеспечить свою лабораторию мощным источником питания. Он должен обеспечивать высокую стабильность выходного напряжения в широком диапазоне напряжений и токов, и конечно-же иметь от перегрузок. К сожалению, большинство современных радиолюбительских изданий уделяют мало внимания этому вопросу.
И радиолюбители вынуждены обращаться к изданиям 10-15 летней давности. Элементная база используемая в этих конструкциях уже успела устареть, тогда как современные комплектующие позволяют решать аналогичные задачи гораздо проще, при этом, повышается и надежность устройства в целом.
Автор разработал лабораторный источник питания, в котором используется современная, но в то же время доступная, элементная база.
Технические характеристики:
1. Диапазон регулировки выходного напряжения, не менее ........................................... 0...27V.
2. Максимальный ток нагрузки............... 5 А.
3. Коэффициент пульсаций выходного напряжения, не более.........................................0,003%.
4. Время срабатывания защиты, не более 0,1mS.
Принципиальная схема источника питания показана на рисунке 1. Схемотехническое решение стабилизатора — компенсационный стабилизатор последовательного типа, позволило достигнуть высоких показателей стабильности выходного напряжения.
Защита выполнена по триггерной схеме, что позволило избежать рассеивания на регулирующем элементе значительной мощность, и, таким образом, снизить возможность его теплового пробоя. Кроме того, протекание через аварийную нагрузку максимального тока способно привести к перегоранию печатных проводников и иным нежелательным последствиям.
Сетевое напряжение понижается трансформатором Т1 до 32-35V и выпрямляется мостиком VD1-VD4. Конденсатор С1 большой емкости обеспечивает эффективное сглаживание пульсаций.
Для питания регулирующего узла и схемы защиты предусмотрены отдельные источники питания на интегральных стабилизаторах серии КР142 или их зарубежных аналогах серии L, применение последних предпочтительнее, так как они имеют меньшую массу и габариты. В связи с тем, что различные ИС имеют разные цоколевки, на рисунке 1 приведено условное обозначение их выводов, а ниже приводятся их цоколевки.
Микросхема А1 предназначена для питания ОУ A3 напряжением +30V, а А2 обеспечивает узел защиты (D1, U1) напряжением +15V. Источник опорного напряжения выполнен на прецизионным стабилитроне VD5, А3.1 — буферный повторитель. На ОУ A3.2 выполнен узел сравнения, на его инвертирующий вход подается напряжение с движка резистора R4, а на инвертирующий подается половина выходного напряжения с делителя R6-R7.
Благодаря такому решению появилась возможность использовать опорное напряжение вдвое меньше выходного, что позволяет применить широкодоступные низковольтные стабилитроны. ОУ A3.2 управляет регулирующим элементом, выполненным по схеме составного транзистора VT1, VT2.
В качестве мощного транзистора выбран КТ8101, что обеспечивает нахождение регулирующего элемента в области безопасной работы (т.е. рассеиваемая на коллекторе мощность ниже максимально допустимой) при любом режиме источника питания.
Узел защиты собран на микросхеме D1 по схеме RS-триггера. При подаче напряжения питания зарядный ток конденсатора С4 устанавливает триггер в единичное состояние, при этом транзистор VT3 открыт и пропускает ток в нагрузку.
Рисунок 2
 Применение в устройстве защиты мощного (и недорогого) полевого транзистора фирмы Intersil позволило при простом управлении практически полностью отключать нагрузку от источника питания в аварийной ситуации. Получился полупроводниковый аналог предохранителя, а если быть точнее, автоматического выключателя.
Работает схема защиты следующим образом. При протекании тока свыше 5 А через резистор R11 на нем падает напряжение достаточное для открывания светодиода оптопары U1.1 (около 2 V). Вспышка светодиода открывает фототранзистор U1.2. При этом на нижнем, по схеме, входе RS-триггера D1.1-D1.2 появляется логический ноль, который устанавливает триггер в нулевое состояние.
Происходит закрывание транзистора VT3 и обесточивается нагрузка. Зажигается светодиод HL1, сигнализирующий о срабатывании защиты. Для повторного запуска источника питания требуется нажать на кнопку SB1 "Пуск". |
ГЛАВНАЯ 
Авто
ДРУГИЕ ПОХОЖИЕ СХЕМЫ НА САЙТЕ:
