Мощный «лабораторный» блок питания.

«Лабораторными» обычно называют блоки питания универсального назначения. Они должны обладать набором параметров, позволяющим использовать их для самых различных операций. Это, как правило, регулируемые схемы, способные выдавать напряжение в достаточно широком диапазоне напряжений и токов. Кроме того, они должны обеспечивать безопасность подключаемых к ним устройств, то есть иметь защиту от короткого замыкания, перегрузки, перегрева.

Ранее подобные устройства собирались на транзисторах и операционных усилителях в качестве задающих и регулирующих элементов, поэтому имели достаточно сложную конструкцию и были не просты в изготовлении и настройке. В настоящее время существует множество специализированных интегральных микросхем (ИМС), содержащих в одном корпусе практически готовый блок питания-стабилизатор с очень высокими характеристиками и защитой по всем основным параметрам.

Поэтому сделать хороший лабораторный блок питания сейчас по силам даже начинающим радиолюбителям или просто людям, умеющим элементарно пользоваться паяльником.

В данной статье приведена схема и описание подобного блока питания (см. схему ниже).

Он способен выдать на выходе от нуля до 30 вольт стабилизированного напряжения при токе 8 ампер. А при замене силовых элементов на другие, максимальное напряжение и ток могут быть и больше. Схема имеет плавную регулировку выходного напряжения в диапазоне 0...30 вольт и защиту от короткого замыкания и перегрузки на выходе. Может быть собрана как на отечественных компонентах, так и на их импортных аналогах.

В основе схемы лежит микросхема-стабилизатор типа КР142ЕН12А, она обеспечивает все основные качественные характеристики всего блока питания и его защитные функции. Её можно заменить на импортный аналог LM317 без каких-либо изменений в схеме (но при замене обязательно уточняйте цоколёвку - расположение выводов каждой конкретной ИМС по техническому описанию на неё!).

При обычной, типовой схеме включения, эти микросхемы имеют нижний предел регулировки напряжения порядка 1,2...1,3 вольт. В приведённой же здесь схеме включение не совсем обычно, вывод «1» ИМС подключен к «общему» проводу не непосредственно, а через стабистор VD1 и переменный резистор R4.

Кроме того, как видно из схемы, на этот вывод подаётся небольшое отрицательное напряжение смещения «минус» 5 вольт. Когда сопротивление R4 мало, минусовое напряжение поступает на вывод «1» и «закрывает» микросхему. Напряжение на выходе блока питания (БП) равно нулю.

При увеличении сопротивления R1 микросхема-стабилизатор постепенно открывается и напряжение на выходе БП растёт до максимально возможного значения. Для указанных здесь деталей это значение составляет +30 вольт.

Если нагрузка маломощная и ток на выходе не большой, работает только ИМС в своём обычном режиме. Если же ток в нагрузке превышает максимальное допустимые для этой микросхемы 1,5 ампера, вступает в работу дополнительный каскад на транзисторах и выполняет роль «ключа», пропуская ток через себя. При этом ИМС выступает в роли управляющего элемента и продолжает выполнять свои основные функции — стабилизацию выходного напряжения и защиту от короткого замыкания и перегрузки.

Стабистор КС113А , по сути — стабилитрон на низкое напряжение 1,3 вольта. Его, при необходимости, допустимо заменить на стабилитрон КС133 или аналогичный импортный (напряжение стабилизации 1...3,9 вольт). Переменный резистор R4 можно ставить сопротивлением от 2,2 до 4,7 кОм.

Микросхему и мощный транзистор КТ819 (или аналогичный импортный) необходимо установить на теплоотводы, эффективная охлаждающая поверхность которых должна иметь площадь, достаточную для отвода тепла при максимальной нагрузке блока питания. Возможна их установка на один, общий теплоотвод, но при этом следует использовать изоляционные теплопроводные прокладки. Мощность резисторов: R1, R5 — 1 Вт, R2 — 2 Вт, R3, R4 — 0,5 Вт.