Стабилизированные выпрямители для питания транзисторной радиоаппаратуры

May 17, 2010 by admin Комментировать »

Питание различной переносной транзисторной радиоаппатуры (приемной, звуко­записывающей и другой) в стационарных условиях рациональнее всего производить от сети переменного тока с помощью отдельных приставок-блоков питания. Подобные блоки состоят из выпрямителя, преобразующего переменное напряжение в постоянное нужной величины, и стабилизатора, обеспечивающего устойчивую работу радиоаппара­туры при различных переменных нагрузках путем стабилизации питающего напряжения.

В настоящее время преимущественное распространение получили стабилизатооы с полупроводниковыми регулирующими элементами. Они имеют низкое выходное сопротивление и малые пульсации выпрямленного напряжения. Ниже рассматрива­ются две практические схемы блоков питания (БП), применение которых позволяет сэкономить энергию батарей или аккумуляторов, продлить срок их службы, с тем чтобы химические источники тока можно было наиболее полно использовать в уело-ьиях, когда применение сети переменного тока исключено (в походах, во время от­дыха в лесу, в полевых станах и т. д.).

На рис. 1 приведена схема БП, позволяющего получать на своем выходе (гнез­дах Гн7, Гн8) фиксированные стабилизированные напряжения 3; 4,5; 6; 9 или 12 В при токе нагрузки до 300 мА. Такой блок позволяет питать как заводскую, так и люби­тельскую радиоаппаратуру, рассчитанную на работу от различных химических источ­ников тока. Как видно из схемы на рис. 1, БП состоит из выпрямителя, собранного го мостовой схеме на диодах Д1 — Д4 с емкостным фильтром: на выходе (С2), и ком­пенсационного стабилизатора напряжения, нашедшего широкое применение в различ­ных радиоустройствах. Стабилизатор по существу представляет собой составной эмит-терный повторитель на транзисторах Tl, Т2, на входе которого включен датчик стаби­лизированного напряжения — кремниевый стабилитрон Д5, создающий так называ­емое опорное напряжение. Выходное напряжение на гнездах Гн7, Гн8 можно регули­ровать с помощью ступенчатого делителя напряжения, образованного резисторами ЦЗ — R7. Изменяя с помощью перемычки величину опорного напряжения, меняют на­пряжение на выходе БП. ,

Работа рассматриваемого стабилизатора основана на автоматическом изменении сопротивления участка эмиттер-коллектор транзистора Т2, включенного последова­тельно с нагрузкой, при колебаниях напряжения на ней, вызванных различными при­чинами. При увеличении напряжения на выходе стабилизатора токи баз транзисторов 12 и Т1 уменьшаются. Это вызывает увеличение сопротивления участка эмиттер — коллектор транзистора Т2 и падения напряжения на нем, а следовательно, уменьше­ние напряжения на выходе стабилизатора, которое восстанавливается до номиналь­ной величины, близкой к опорному напряжению. Обратное явление происходит в слу­чае понижения напряжения на выходе стабилизатора. В этом случае токи в цепях баз транзисторов T1, Т2 увеличиваются, сопротивление тралзистора Т2 и падение напря­жения на нем уменьшаются, в результате напряжение на выходе стабилизатора под­держивается постоянным.

Для уменьшения пульсации выходного напряжения стабилитрон Д5 зашунтирован электролитическим конденсатором большой емкости СЗ.

Электростатический экран между обмотками I и II трансформатора Tpl, а также конденсатор С1, включенный параллельно сетевой обмотке, ослабляют помехи, прони­кающие в радиоустройство из сети переменного тока.

Сердечник трансформатора Tpl собран из пластин УШ 16, толщина набора — 24 мм. Обмотка Iа содержит 1000 витков провода ПЭВ-1 0,19; обмотка Iб — 754 ьит-ка провода ПЭВ-1 0,14; обмотка II (17,5 В) — 137 витков провода ПЭВ-2 0,38. Роль электростатического экрана выполняет один слой провода ПЭВ-2 0,12, намотанный между первичной и вторичной обмотками. В выпрямителе можно применить силовой трансформатор от питающей приставки к магнитофону «Романтик-3».

В БП использованы электролитические конденсаторы К50-6, резисторы МЛТ-0,25, выключатель питания ТВ2-1. Делитель напряжения выполнен на базе постоянного про­волочного резистора ПЭВ сопротивлением 5,6 кОм. С помощью напильника вдоль ре­зистора удаляют эмалевое покрытие и на обмотку накладывают хомутики из прово­локи так, чтобы сопротивления между выводами резисторов (R3 — R7) соответствова­ли величинам, указанным на принципиальной схеме. Подобный делитель напряжения можно сделать и на базе обычного переменного резистора (типа СП) или собрать из резисторов МЛТ-0,25, что менее удобно при подборе нужных значений опорных напряжений.

Перемычка представляет собой обычную короткозамкнутую штепсельную зилку, которую вставляют в гнездо Гн1 и одно из гнезд Гн2 — Гн6, расположенных по ок­ружности. Более удобно в качестве В2 использовать галетный переключатель на пять положений (рис. 3). Если на выходе БП желательно получать любые напряжения в пределах 1 — 12 В, ступенчатый делитель и перемычку исключают. Параллельно ста­билитрону включают переменный резистор группы «А» типа СП-1 сопротивлением 5,6 — 10 кОм, движок которого присоединяют к базе транзистора T1. Шкала напря­жения переменного резистора должна быть линейной.

Конструктивное оформление приставки зависит от области ее применения, вкусов и возможностей радиолюбителя, поэтому на этом вопросе мы останавливаться не будем,

Проверив монтаж, БП включают в сеть. С помощью образцового вольтметра из­меряют напряжение на выходе БП (положение перемычки указано на схеме). Оно должно быть близким к 12 В (зависит от фактического напряжения стабилизации стабилитрона Д5). Затем в цепь стабилитрона включают миллиамперметр и при от­сутствии нагрузки резистором R2 устанавливают в цепи стабилитрона ток 20 мА.

Если элементы делителя выбраны правильно, то, изменяя опорное напряжение, на выходе БП можно получать различные напряжения в указанных выше пределах. Если требуется изменить номиналы выходных напряжений, надо подобрать положе­ния хомутиков на резисторе. Установку перемычки в нужное положение следует про­изводить при выключенном блоке питания.

Стабилизатор с последовательным включении регулирующего элемента, схему которого мы рассмотрели, имеет ряд преимуществ перед другими стабилизаторами.

8 нем можно применять менее мощные транзисторы, у него лучший КПД, и поэтому он нашел широкое распространение. Однако такой стабилизатор обладает существен­ным недостатком: при коротком замыкании з нагрузке регулирующий транзистор Т2, как правило, выходит из строя.

На рис. 2 приведена схема БП с использованием простого параллельного стаби­лизатора, который не боится коротких замыканий на зыходе. Такой блок питания обеспечивает на выходе плавно регулируемое постоянное стабилизированное напря­жение в пределах от 3 до 12 В при токе нагрузки соответственно в пределах до 200 и 100 мА. По экономичности (КПД) этот блок питания уступает предыдущему.

На выходе выпрямителя (диоды Д1Д4) включен фильтр, образованный дрос­селем Др1 и конденсаторами С2, СЗ. Стабилизатор собран на транзисторах T1, T2 и стабилитроне Д5. Работа данного стабилизатора напряжения основана на том, что три неизменном напряжении между коллектором и базой транзистора T1, которое обеспечивается стабилитроном Д5, и при изменяющихся напряжении питания и токе нагрузки напряжение между коллектором и эмиттером транзистора Т2 изменяется незначительно. Для получения плавной регулировки выходного напряжения параллель­но стабилитрону Д5 включен переменный резистор R2 (резистор R1 определяет ниж­ний предел регулировки напряжения). Движок этого резистора присоединен к базе транзистора T1. Транзисторы T1, Т2 включены по схеме составного транзистора. Ре­зистор R3 определяет режим работы стабилитрона Д5.

Детали стабилизатора (исключая Tpl и R2) смонтированы на дюралюминиевой плате размерами 95X75X1,5 мм. Транзистор Т2 прикреплен непосредственно к плате, выполняющей функции радиатора. Монтажную плату крепят к лицевой панели БП, на которой устанавливают трансформатор Tpl, переменный резистор R2 и выходные гнезда Гн1, Гн2. При расположении деталей на плате резистор R4 следует устанав­ливать возможно дальше от транзисторов и диодов.

Силовой трансформатор собран из пластин Ш16; толщина набора — 24 мм. Его обмотка I содержит 2900 витков провода ПЭВ-1 0,12; обмотка II — 300 витков про­вода ПЭВ-1 0,35. В качестве силового трансформатора в БП можно применить вы­ходной трансформатор от радиолы «Кама-61» или «Кама-62» (ТрЗ). Первичную об­мотку (2900 витков) используют как сетевую. Вторичную обмотку (20 — 90 впткоз) удаляют и вместо нее наматывают 300 витков провода ПЭВ-1 0,35.

Дроссель фильтра Др1 содержит 500 витков провода ПЭВ-2 0,35, намотанного на сердечнике Ш10, толщина набора 10 мм. Если к величине пульсаций не предъявля­ются высокие требования, дроссель Др1 и конденсатор С2 можно исключить, увели­чив емкость конденсатора СЗ до 4000 мкФ.

В конструкции использован переменный резистор СП-П группы «A» (R2), резис­тор R4 — проволочный типа ПЭ, ПЭВ или ПЭВР либо самодельный, содержащий 9 м провода ПЭНХ-2 0,35, намотанного на какой-либо каркас из жаропрочного мате­риала. Резистор R4 можно также составить из пяти параллельно соединенных двух­ваттных резисторов величиной 510 Ом. Во всех случаях сопротивление резистора R4 должно быть выдержано с. точностью ±5%.

Переменный резистор R2 снабжен фиксатором положения оси. После того как за­кончена установка нужного напряжения, с помощью фиксатора ось можно зафикси­ровать и этим исключить возможность случайного нарушения положения контактной щетки. Если данный переменный резистор достать трудно, его заменяют переменным резистором типа СП-I с таким же сопротивлением.

В блоках питания (см. рис. 1 и 2) можно использовать диоды серии Д7 (Д1 — Д4), транзисторы МП39 — МП42 (T1), П302 — П306, П201 — П206, П213, П214 (Т2) с лю­быми буквенными обозначениями. Статические коэффициенты усиления тока В гт транзисторов должны быть не менее 30 (T1) и 20 (Т2). Стабилитроны Д813 и Д814Д взаимозаменяемы. Учитывая, что стабилитроны имеют значительный разброс по напряжению стабилизации (от 11,5 до 14 В), нужно выбрать из них такие, которые имеют фактическое напряжение стабилизации, близкое к 12 В.

Налаживание стабилизатора (см. рис. 2) обычно каких-либо затруднений не вы­зывает. Оно сводится к подбору резистора R1 для получения требуемого минимально­го выходного напряжения. Уменьшая сопротивление данного резистора, можно по­лупить выходное напряжение менее 3 В, однако при этом возрастает мощность рас­сеяния на резисторе R4.

clip_image002

Москва, Издательство ДОСААФ СССР, 1976 г. Г-75792 от 11/XI-75 Изд. N 2/743a Зак.748

OCR Pirat

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты