Лабораторньій блок живлення 0. 16в

Інтегральні стабілізатори напруг серії КР142 широко використовуються в різних стабілізованих джерелах живлення, не завжди пригодяться для лабо-раторних блоків живлення. Це пояснюється тим, що в більшої частини таких пристроїв вихідна напруга нерегульована, а якщо мікросхема регульована наприклад КР142ЕН12, то нижня межа її вихідної напруги обмежується на рівні 1,2 В, що для лабораторного блоку живлення виявиться занадто більшим. Крім того, микросхеми цієї серії мають, як правило, систему захисту по струму, значення котрого (1...1,5 А) може бути занадто велике.

Оптимальні параметри лабораторного блока живлення, що задовільняє інтереси радіолюбителя, наступні: виходна напруга регулюється від 0 до 15...20 В, максимальний струм нагрузки — 1...1,5 А, плавна установка струму спрацювання захисту в межах 0,02...1 А, а також можливість работи у режимі стабілізації струму.

Схема можливого варіанта блоку живленняння з такими параметрами наведена на мал. 1. В основі його работи – залежність стабілізуючої напруги від напруги на спільному виводі мікросхемного стабілізатора серії КР142. Звичайно цю властивість використовують лише як засіб повищення стабілізуючої напруги. Для цього, включаючи стабілітрони або резистори, на загальний вивід такої мікросхеми щодо загального виводу приладу подають постійну напругу. Але якщо на цей вивід подавати як плюсове, так і мінусове значення напруги, то стабілізуючу напругу вдасться регулювати від нуля до максимально можливого для використаної мікросхеми.

В описанім блоці живлення джерелом плюсової й мінусової напруги служить двополярний випрямляч, до складу якого входять мережний трансформатор Т1із середнім виводом у вторинній обмотці і діодний міст VD1 з фільтруючими конденсаторами С1, С2.На ОУ DА 1, параметричних стабілізаторах напруги VT1VD2 і VT2VD3зібране регульоване джерело постійної напруги, вихід якого підключений до загального виводу стабілізатора DA3із напругою стабілізації 9 В. Змінюючи резистором R2 напругу на його вході від +7,5В до -9В, можна регулювати вихідну напругу блока від О до 16,5 В.

ОУ DА2і резистори R6-R10 утворюють вузол захисту по струму, Одночасно вони вмісті з ОУ D А1 і D АЗ виконують функцію стабілізатора вихідного струму.Резис­тор R10, включений в спільний вивід приладу, служить датчиком. Діюча на ньому напруга поступаеє на неінвертуючий вхід ОУ D А2,а на його інвертуючий вхід - додатню напругу, яка знімається з резистора R7.Цим рези­стором і встановлюється максимальне значення вихідного струму блока живлення, Якщо струм, споживаний навантаженням, не перевищує установленого порогу і напруга на резисторі R10боліша, чим на движку резистора R7, то на виході ОУ DА2 буде позитивна напруга, близька по значенню до напруги живлення (20 В). В цьому випадку діод VD4закритий, і світлодіод HL12не горить, напруга на неінвертуючім вхо­ді ОУ DА1виявиться близька до нуля, а на його виході – відповідно до установленої резистором R2.

Якщо струм навантаження перевищить установлений поріг, на виході ОУ D А2 зявиться напруга негативної полярності, діод V D4 відкриється, і загориться світлодіод, сигналізуючи про те, що прилад перейшов в режим стабілізації струму. Тепер напруга на неінвертуючім вході ОУ D А1 стане негативною, на його вихо­ді вона зменшиться, значить, і вихідна напруга буде зменьшуватися до тих пір, поки вихідний струм не досягне значення, установленного резистором R7. При цоьму прилад перейде в режим стабілізації струму і буде його підтримувати постійним. Значення установленого струму стабілізації може бути в межах 0,02...1,5 А, але не перевищувати струму спрацювання захисту самого стабилизатора напруги D АЗ.

Рис.2 - Печатна плата блока живлення

Для запропонованого блока живлення придатні багато стабілізаторів напруги серії К142 або КР142. Треба лише враховувати, що напруга стаблітрона VD3 повинно відповідати напрузі стабілізації використовуваної мікросхеми, наприклад, 1,2 В для КР142ЕН12. Для стабілізатора КР142ЕН8А, вказаного на схемі, ця напруга рівна 9 В.

Напруга стабілітрона VD3 повинна бути рівна напрузі, на значення якої плануємо збільшити напругу стабілізації мікросхеми (в описанім блоці живлення застосований стабілітрон КС175А, тому максимальна вихідна напруга досягає 16,5 В).

Максимальна вихідна напруга обмежується також і параметрами ОУ DA1і D А2. В нашім випадку напруга живлення мікросхеми К140УД6 не перевищує 20 В, тому і вихідна напруга пристрою обмежено до 16... 17 В.

Польові транзистори КП303 (VT1 і VT2)можуть бути з індексами Е, Д. Взагалі їх можна замінити резисторами з опором по 1 кОм, але тоді в декілька разів збільшиться рівень пульсації вихідної напруги.

Діодний міст VD1 можна замінити на будь-який аналогічний випрямляючий, наприклад, із серії КЦ402, КЦ405, діод VD4 - любим малопотужним кремнієвим, а світлодіод АЛ307Б (НL1 або НL12) - на АЛ307А - АЛ307В і аналогічні. Оксидні конденса­тори С1 і С2 — К50-6, інші - КМ, КЛС, К10-17. Змінні резистори R2 і R17- СПО, СП4, постійні — МЛТ, С2-33.

Трансформатор для блока живлення – будь-якої конструкції, головне, щоб він забезпечував змінну напругу на кожній половині вторинної обмотки близько 16 В при струмі навантаження 1... 1,5 А.

Більшу частину деталей блока живлення монтують на печатній платі (рис.2) із одностороннього фольгованого матеріалу. Якщо необхідні стабілітрони попередньо підібрані, то налагодження пристрою зводиться, в основному, до підбору резистора R6 такого номіналу, щоб при установці движка резистора R7у верхнє по схемі положення напруга на ньому була в межах 1...1,2В. Виникаючі самозбудження усувають збільшенням ємності конденсаторів C3і C4.

Якщо режим стабілізації струму не потрібний, то можна виключити ОУ D А2, світлодіод HL2 з діодом VD4, резистори R5-R10і конденсатор С4, а вивід 3ОУ DА1зєднати з спільним виводом пристрою.