Интегральные стабилизаторы напряжения серии КР142. широко применяемые • различных стабилизированных источниках питания, не всегда пригодны для лабораторных блоков питания. Объясняется это тем. что у большей части таких устройств выходное напряжение нерегулируемое, а если микросхема регулируемая, например КР142ЕН12. то нижний предел ее выходного напряжения ограничивается на уровне 1,2 В. что для лабораторного блока питания окажется слишком большим. Кроме того, микросхемы этой серии имеют, как правило, систему защиты по току, значение которого (1...1.5 А) может быть слишком велико.
Оптимальные параметры лабораторного блока питания, удовлетворяющего интересы радиолюбителя,следующие: выходное напряжение, регулируемое от О до 15. 20 В. максимальный ток нагрузки — 1...1.5 А. плавная установка тока срабатывания защиты в пределах 0,02 ..1 А. а также возможность работы в режиме стабилизации тока.
Схема возможного варианта блоке питания с такими параметрами приведена на рис. 1. В основе его работы — зависимость стабилизируемого напряжения от напряжения на общем выводе микросхемного стабилизатора серии КР142. Обычно это свойство используют лишь как средство повышения стабилизируемого напряжения. Для этого, включая стабилитроны или резисторы, на общий вывод такой микросхемы относительно общего провода устройства подают постоянное напряжение. Но если на этот вывод подавать как плюсовое, так и минусовое напряжения, то стабилизируемое напряжение удастся регулировать от нуля до максимально возможного для используемой микросхемы.
В описываемом блоке питания источником плюсового и минусового напряжений служит двуполярный выпрямитель, в состав которого входят сетевой трансформатор Т1 со средним выводом во вторичной обмотке и диодный мост VD1 с фильтрующими конденсаторами С1. С2. На ОУ DA1, параметрических стабилизаторах напряжения VT1VD2 и VT2VD3 собран регулируемый источник постоянного напряжения, выход которого подключен к общему выводу стабилизатора DA3 с напряжением стабилизации 9 в. Изменяя резистором R2 напряжение на его оходе от +7.5 В до -9 В. можно регулировать выходное напряжение блока от О до 16.5 В.
ОУ DA2 и резисторы R6 — R10 образуют узел защиты по току. Одновременно они вместе с ОУ DA1 и DA3 выполняют функцию стабилизатора выходного тока. Резистор R10. включенный в общий провод устройства, служит датчиком Действующее на нем напряжение поступает на неинвертирующий вход ОУ 0А2. а на ого инвертирующий вход — образцовое напряжение, которое снимается с переменного резистора R7. Этим резистором и устанавливают максимальное значение выходного тока блока питания. Если ток. потребляемый нагрузкой. не превышает установленного порога и напряжение на резисторе R10 больше, чем на движке резистора R7. то на выходе ОУ DA2 будет положительное напряжение, близкое по значению к питающему (20 В). В этом случае диод VD4 закрыт и светодиод HL2 не горит, напряжение на неинвертирующем входе ОУ DA1 окажется близким к нулю, а на его выходе — соответствующее установленному резистором R2
Если ток нагрузки превысит установленный порог, на выходе ОУ DA2 появится напряжение отрицательной полярности. диод VD4 откроется и загорится светодиод. сигнализируя о том, что устройство перешло в режим стабилизации тока. Теперь напряжение на неинвертирующем входе ОУ DA1 станет отрицательным. на его выходе оно уменьшится. значит, и выходное напряжение будет уменьшаться до тех пер, пока выходной ток не достигнет значения, установленного резистором R7. При этом устройство перейдет в режим стабилизации тока и будет его поддерживать постоянным. Значение устанавливаемого тока стабилизации может быть в пределах 0,02...1,5 А. но не превышать ток срабатывания защиты самого стабилизатора напряжения DA3,
Для предлагаемого блока питания пригодны многие стабилизаторы напряжения серии К142 или КР142. Надо лишь учитывать, что напряжение UC1 стабилитрона VD2 должно соответствовать напряжению стабилизации используемой микросхемы — например. 1.2 В для КР142ЕН12. Для стабилизатора КР142ЕН8А, указанного на схеме, это напряжение равно примерно 9 В.
Напряжение Uc, стабилитрона VD3 должно быть равно напряжению, на значение которого планируется увеличивать напряжение стабилизации микросхемы (в описываемом блоке питания применен стабилитрон КС175А, поэтому максимальное выходное напряжение достигнет 16,5 В).
Максимальное выходное напряжение ограничивается также и параметрами ОУ DA1 и DA2. В нашем случае напряжение литания микросхемы К140УД6 не превышает 20 В, поэтому и выходное напряжение устройства ограничено до 16...17 В.
Полевые транзисторы КП303 (VT1 и VT2) могут быть с индексами Е. Д. Вообще же их можно заменить резисторами сопротивлением по 1 кОм. но тогда несколько повысится уровень пульсаций выходного напряжения. Диодный мост VD1 заменим на любой аналогичный выпрямительный, например, из серии КЦ402, КЦ405, диод VD4 — любым маломощным кремниевым, а светодиоды АЛ307Б (HL1 и HL2) — на АЛ307А— АЛ307В и аналогичные. Оксидные конденсаторы С1 и С2 — К50-6. остальные
— КМ. КЛС, К10-17. Переменные резисторы R2 и R7 — СПО. СП4. постоянные
— МЛТ. С2-33
Трансформатор для блока питания — любой конструкции, главное, чтобы он обеспечивал переменное напряжение на каждой половине вторичной обмотки около 16 В при токе нагрузки 1...1.5 А.
Большую часть деталей блока питания монтируют на печатной плате (рис. 2) из одностороннего фольгированного материала. Если необходимые стабилитроны предварительно подобраны, то налаживание устройства сводится, в основном, к подбору резистора R6 такого номинала, чтобы при установке движка резистора R7 в верхнее по схеме положение напряжение на нем было в пределах Л... 1.2 В. Возникающее самовозбуждение устраняйте увеличением емкости конденсаторов СЗ и С4.
Если режим стабилизации тока не нужен, можно исключить ОУ DA2, светодиод HL2 с диодом VD4, резисторы R5— R10 и конденсатор С4, а вывод 3 ОУ
DA1 соединить с общим проводом устройства.
Источник: "Радио" 1997 г.
Комментарии 4