Регулируемый двуполярный стабилизатор напряжения

Если у вас есть двуполярный блок питания, дополните его предлагаемым стабилизатором напряжения. И тогда вы станете обладателем источника, выходное напряжение которого можно регулировать в широких пределах, и не переживать за появление коротких замыканий в нагрузке - автоматика защиты сработает мгновенно.

Стабилизатор (см. рисунок) предназначен для использования в лабораторном блоке питания и обеспечивает двуполярное стабилизированное напряжение, которое можно регулировать одним резистором в пределах от 1,5 до 20 В при токе нагрузки до 3...5 А. Стабилизатор снабжен защитой по току нагрузки, значение которого можно плавно регулировать в пределах от максимального до 70 мА. О критической ситуации сигнализирует световой индикатор.

Стабилизатор собран на основе микросхемы К142ЕН6А - двуполярного стабилизатора напряжения. Для расширения диапазона регулировки выходного напряжения ее включение немного изменено по сравнению с рекомендованным в статье С. Бирюкова "Вариант включения микросхемы К142ЕН6" ("Радио", 1996, № 12, с. 47).

Как известно, выходной ток этой микросхемы ограничен значением 200 мА, что явно недостаточно для лабораторного блока питания. Поэтому для увеличения этого параметра в стабилизатор введены мощные транзисторы: VT2 - в плюсовую шину питания, VT6 - в минусовую. На транзисторах VT3, VT7 собраны ограничители тока микросхемы, а на светодиодах HL1, HL3 - индикаторы аварийного режима.

Транзисторы VT1, VT5 выполняют роль ограничителей тока КЗ, который можно задать переменными резисторами R2 и R6 в каждой шине независимо друг от друга. Транзисторы VT4, VT8 работают как стабилизаторы тока для светодиодов HL2 и HL4 соответственно. Это необходимо для того, чтобы яркость светодиодов поддерживалась постоянной при изменении выходного напряжения в широких пределах. Регулируют выходное напряжение по обоим выходам одним резистором R10.

Стабилизатор работает так. При малых выходных токах (15 мА и менее) транзисторы VT1, VT2, VT5, VT6 практически закрыты и весь выходной ток протекает через микросхему, транзисторы VT3, VT7 и резисторы R1-R3, R5-R7. Падение напряжения на VT3 и VT7 небольшое, и светодиоды HL1, HL3 не горят. При увеличении выходного тока выше указанного начинают открываться транзисторы VT2 или VT6 и выходной ток протекает в основном через них, минуя микросхему.

Стабилизатор будет работать в таком режиме, пока ток нагрузки не превысит установленное резисторами R2, R6 значение. Если это произойдет, то транзистор VT1 (VT5) станет открываться и ток, который протекал через эмиттерный переход транзистора VT2 (VT6), потечет через коллекторную цепь транзистора VT1 (VT5). Выходной ток ограничится. В этом случае увеличится ток через транзистор VT3 (VT7), напряжение на нем возрастет и светодиод HL1 (HL3) загорится, сигнализируя об аварийном режиме.

В случае короткого замыкания на выходе процессы будут аналогичными, но на том выходе, где произошла авария, погаснет светодиод.

Для питания стабилизатора необходимы трансформатор и выпрямители соответствующей мощности. Кроме того, поскольку стабилизатор регулируемый, желательно применить трансформатор с переключаемым выходным напряжением, что позволит облегчить тепловой режим транзисторов VT2 и VT6.

В устройстве можно применить транзисторы КТ814А- КТ814Г, КТ816А-КТ816Г (VT1), КТ825А, КТ825Г-КТ825Е (VT2), КП302В, КП302ВМ (VT3, VT7), КП303В-КП303Д (VT4, VT7), КТ815А-КТ815Г, КТ817А-КТ817Г (VT5), КТ827А-КТ827В, КТ829А- КТ829Г. Светодиоды - любые из серий АЛ307, АЛ341, желательно различного цвета для разных полярностей выходного напряжения. Конденсаторы - КМ, К73; резисторы R1, R5 - постоянные проволочные; R2, R6 - переменные проволочные мощностью не менее 1 Вт (если приобрести такие затруднительно, их допустимо заменить набором постоянных проволочных резисторов с переключателем на несколько положений); R10 - СП, СПО, СП4.

Налаживание стабилизатора сводится к установке максимально допустимого тока КЗ резистором R1 (R5). Ток микросхемы, при котором начнет открываться транзистор VT2 (VT6), можно подобрать резистором R3 (R7).

Для увеличения надежности полезно между базовыми выводами транзисторов VT1 и VT5 и точками соединения резисторов R2, R3 и R6, R7 соответственно включить резисторы сопротивлением 150...220 Ом.

Автор: И.Александров, г.Курск

Источник: www.diagram.com.ua