О компесационных стабилизаторах.

Я радиолюбитель

О компесационных стабилизаторах.

Евгений Мерзликин. (Дела давно минувших дней.)

Ранее sn08.htm мы говорили о параметрических стабилизаторах и усилителях тока на основе эмитерных повторителей. Дальнейшее развитие систем питания радиоаппаратуры привело к созданию стабилизаторов с усилением.

Класическая схема компенсационного стабилизатора приведена на рис. 1.


Рис. 1.

Здесь выходное напряжение снимается с делителя R2R3R4 и сравнивается с опорным на стабилитроне VD1 транзистором VT3 который вырабатывает сигнал рассогласования. выходным током транзистора VT3 управляется выходной составной транзистор VT1VT2 Это приводит к компенсации возмущения на выходе стабилизатора.. Недостатком является,что схема боится коротких замыканий и перегрузок. Токи сравнивающего транзистора можно немного увеличить. Что позволит заменить составной выходной транзистор одиночным. А дополнительное усиление в стабилизаторе можно получить включив выходной транзистор по схеме с общим эмиттером (ОЭ). Это позволит потенциал радиатора охлаждения уравнять с выходным напряжением рис. 2.


Рис. 2.

У данной схемы только один недостаток - ей необходимо начальное воздействие для выхода на рабочий режим. Обычно это резистор между коллекторм и эмиттером выходного транзистора. Номинал этого резистора от 470 Ом до нескольких кОм. Это приводит к некоторому уменьшению коэффициента стабилизации. Зато схема не боится КЗ и перегрузок. При перегрузках регулирующий транзистор просто закрывается. Убрать влияние запускающего резистора совсем просто - применим вместо него высоковольтную слаботочную лампочку HL1. Кстати при перегрузках и КЗ стабилизатор закроется в триггерном режиме. Ток в цепи питания будет проходить только через лампочку - она будет светиться. Впрочем для цепи запуска можно попробывать использовать и светодиод.

Совсем классный стабилизатор может быть выполнен, если заменить регулирующий элемент дифкаскадом VT5VT6 и добавить дополнительный усилитель VT4 рис. 3.


Рис. 3.

Коэффициент стабилизации такого стабилизатора может достигать десятков тысяч. Очень удобно все выходные транзисторы расположить на одном радиаторе. Выходное напряжение можно регулировать в довольно широких пределах изменяя сопротивление R6. Диапазон регулировки снизу определяется напряжением стабилизации стабилитрона VD1. Верхняя же граница может превышать это наряжение в 2...3 раза.

Очень легко на основе данной схемы изготовить двуполярный блок питания, рис. 4.


Рис. 4.

Здесь количество регулирующих транзисторов уменьшино до двух (VT1,VT2). Емкости конденсаторов С1 должны быть достаточно большими - 2000...4000 мкФ. Это необходимо для сглаживания начальных пульсаций выпрямителя при больших токах. Емкость конденсаторов C2 небольшая, может быть в пределах 20...50 мкФ, т.к. стабилизатор имеет коэффициент стабилизации порядка 4000...8000.

На основе данной схемы можно изготовить довольно таки неплохой двуполярный лабораторный блок питания с диапазоном регулировки от 0 В до 15...25 В в зависимости от мощности силового трансформатора и выходных регулирующих транзисторов, рис. 5.


Рис. 5.

Интересно включение опорных стабилитронов. С них же взято питание усилителей постоянного тока на транзисторах VT3-VT5. На транзисторе VT6 собрана защита по току.

Выходное напряжение: регулируемое от +/-1 до +/-18 В
Выходной ток: регулируемый от 0,1 до 1,0 А
Коэффициент стабилизации: 4500
Напряжение пульсаций на выходе при максимальном токе (ампл.): 0,5 мВ

Детали:

В качестве силового трвнсформатора применен тор от магнитофона "Электроника 211-Стерео". На нем домотона еще одна вторичная обмотка - 270 витков проводом ПЭЛ-1 1,0. Сопротивления 1R9,2R9 намотаны манганиновым проводом диаметром 0,5 мм на резисторах МЛТ-1,0. Управляющие транзисторы 1VT1,2VT1 установлены на радиаторы площадью 150 см2 каждый.

Перечень комплектующих

1R1 = 470 1R2 = 100 1R3 = 1 к 1R4 = 1 к 1R5 = 1 к 1R6 = 1 к 1R7 = 1 к 1R8 = 0,47 1R9 = 1 к 1R10= 1 к 1R11= 1 к 1R12= 1 к 2R1 = 470 2R2 = 100 2R3 = 1 к 2R4 = 1 к 2R5 = 1 к 2R6 = 1 к 2R7 = 1 к 2R8 = 1 к 2R9 = 0,47 2R10= 1 к 2R11= 1 к 2R12= 1 к 1VT1 = КТ837 1VT2 = КТ816 1VT3 = КТ315 1VT4 = КТ361 1VT5 = КТ361Г 1VT6 = КТ361Г 2VT1 = КТ805АМ 2VT2 = КТ817 2VT3 = КТ361Г 2VT4 = КТ315Г 2VT5 = КТ315Г 2VT6 = КТ315Г 1C1 = 2000,0 1C2 = 100,0 1C3 = 200,0 2C1 = 2000,0 2C2 = 100,0 2C3 = 200,0 1VD1 = Д814А 2VD1 = Д814А TV1 = 220/16,5 VD = 4 х КД202

Конструкция

Блок питания собран на стеклотекстолитовой плате размерами 200х140х2 мм. На ней же установлены силовой трансформатор, радиаторы. Тут же, по стороне 140 мм установлен П-образный кроншейн с выходными гнездами и регулировочными резисторами. Такой же кронштейн установлен по другой стороне платы 140 мм. По краям длинных сторон платы установлены П-образные радиаторы размером 160х40х20 мм, на которых соответственно укреплены без изоляционных прокладок силовые транзисторы положительного и отрицательного стабилизаторов. На эту конструкцию одевается корпус, склеенный из полистирола толщиной 1,5 мм, в виде трубы с прямоугольным сечением и внутренними размерами 140х45 мм. Таким образом собранный блок питания по габаритам такой же, как и справочник по транзисторам Горюнова.

В заключении хотелось бы отметить, что по аналогичной схеме были собраны более мощные блоки питания.
Так при использовании трансформатора ТС-300 с выходным напряжением 2х24 В и замене транзисторов КТ805АМ на КТ803, а КТ837 на ГТ806 и установке их на радиаторы площадью 1200 см2 каждый выходной ток достигал 3А при выходном напряжении 1...25 В (кстати самый критический режим для транзисторов - это при выходном напряжении 1 В и токе 3 А). А при установке регулирующих транзисторов парами в параллель с дополнительным выравнивающим резистором в эмиттере 0,1 Ом удалось получить ток 5 А. При этом все параметры сохранялись во всем диапазоне регулировок напряжения и тока.






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2019 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.