Двуполярный стабилизатор напряжения, 2х15 вольт 1 ампер

Двуполярный стабилизатор напряжения, схема которого изображена на рисунке, обеспечивает выходное напряжение 2x15 В при токе нагрузки до 1 А. Он имеет весьма высокие значения параметров. Коэффициент стабилизации выходного напряжения равен 12000 при изменении входного напряжения на ±15%, выходное сопротивление стабилизатора около 1 мОм, напряжение пульсации не более 50 мкВ при пульсациях на входе 0,8 В (в амплитудных значениях).

Выходное напряжение можно изменять в пределах, которые определяются типом применяемых ОУ и номинальным режимом их питания.

Оба плеча стабилизатора схематически совершенно одинаковы, а различаются лишь по структуре примененных транзисторов и полярности включения некоторых элементов. Каждое плечо содержит источник образцового напряжения, сравнивающий узел, усилитель постоянного тока и регулирующий элемент.

Рассмотрим работу одного из плеч стабилизатора (для определенности верхнего по схеме). Ток через стабилитрон V4 задан стабилизатором тока на полевом транзисторе V5. Функции сравнивающего узла и усилителя постоянного тока выполняет ОУ А1. Образцовые источники и усилители постоянного тока с целью повышения стабильности питаются выходным напряжением. С выхода ОУ управляющее напряжение поступает на базу транзистора Т2, который определяет ток базы регулирующего транзистора V1.

Сочетание в регулирующем элементе транзисторов разной структуры позволяет получить малое выходное сопротивление стабилизатора напряжения. Резистор R2 ограничивает ток базы транзистора V2, а резистор R1 повышает температурную стабильность регулирующего элемента.

Стабилитрон V3 защищает транзистор V1 от пробоя и обеспечивает выход стабилизатора на рабочий режим при включении.

Сравнение образцового напряжения со стабилизированным при выбранной схеме питания ОУ и подключении его инвертирующего входа к общему проводу (через резистор R4) происходит при напряжении на неинвертирующем входе ОУ, близком к нулю. Это дает возможность подстроечным резистором R6 в широких пределах регулировать выходное напряжение. При входном напряжении плеча 22 В пределы изменения выходного - 10...16 В.

Большим преимуществом стабилизатора является возможность крепления мощных регулирующих транзисторов непосредственно к общему радиатору без изолирующих прокладок. В некоторых случаях удобно использовать для отвода тепла корпус прибора.

Стабилитрон V4 (Д818Е) имеет минимальный температурный коэффициент напряжения при токе стабилизации 10 мА, поэтому ток стока выбранного полевого транзистора должен быть близок к указанному значению. Этому требованию удовлетворяют транзисторы КП302А.

Выходное напряжение понижающих обмоток сетевого трансформатора (мощностью около 50 Вт) при токе нагрузки 1 А - 16 В.

Налаживание стабилизатора напряжения особенностей не имеет и при безошибочном монтаже сводится к подборке элементов цепей коррекции (С3, R3, С4 в верхнем по схеме плече) для обеспечения устойчивой, без появления паразитного самовозбуждения, работы стабилизатора и к установке выходного напряжения (резистором R6).

Автор: Ю.Таготин

Источник: www.diagram.com.ua