Малогабаритный блок питания
Какой радиоконструктор-любитель не грезит собрать малогабаритный источник питания? Но тут все упирается в силовой трансформатор: он-то по большей части и определяет габариты блока питания. В случае если же постараться изготовить трансформатор с минимальными размерами, к примеру, с магнитопроводом Ш12Х12, то при условии, что напряжение сети 220 В, число витков первичной обмотки будет равна около 7600.
Действительно, излишнее напряжение возможно погасить посредством резистора, включенного последовательно с обмоткой, но в этом случае рассеивается большая мощность. Другое дело — конденсатор в цепи переменного тока. В зависимости от частоты емкость владеет особенностями реактивного (емкостного) сопротивления.
Но энергия, полученная конденсатором при его заряде, полностью возвращается источнику тока и фактически не теряется.
Сейчас, применяя свойства конденсатора, возможно уменьшить количество витков сетевой обмотки трансформатора, частично погасив поступающее на нее напряжение.
Рис.
1. Принципиальная схема источника питания.
На рисунке 1 приведена принципиальная схема малогабаритного стабилизатора напряжения для питания устройств, у которых потребляемый ток не превышает 120—150 мА. Силовой трансформатор Т1, рассчитанный на большую мощность 3 Вт, имеет сердечник Ш12Х12 (площадь сечения SС = 1,3 см2).
Нужно погасить «лишнее» напряжение сети 160 В. Наряду с этим сила тока в цепи будет:
I = 1,1*(Pтр, Вт)/(U, В)=1,1*3/160?0,02А=20мА.
Емкость конденсатора С1 образовывает:
С1=3,2(I,мА)/(U,В)=3,2*20/160=0,4 мкФ;
Тогда для «оставшегося» напряжения 60 В потребуется намотать
также1=45*/Sc=45*60/1,3?2000
витков провода ПЭВ-1 0,08—0,1.
Учитывая, что напряжение на вторичной обмотке 12 В, она складывается из 405 витков провода ПЭВ-1 0,2.
Совершенно верно так же возможно изготовить трансформатор и с другими параметрами. К примеру, в случае если ток нагрузки 50 мА, то тогда нетрудно выяснить, что величина С1 составит 0,22 мкФ, а диаметр провода вторичной обмотки — 0,16 мм.
Напряжение на выходе стабилизатора изменяется в пределах от 0 до 9 В. Резисторы R2, RЗ и диод V8 образуют делитель напряжения в цепи базы транзистора V7. При перемещении движка резистора RЗ вверх по схеме на базу поступает напряжение и отрицательный потенциал на выходе стабилизатора возрастает.
Благодаря цепочке С2, С3, V5 амплитуда пульсаций выходного напряжения незначительна и коэффициент стабилизации образовывает 300—400.
Рис.
2. Размещение подробностей в корпусе.
Рис. 3. Монтажная схема источника питания.
Настройка стабилизатора сводится к подбору величины резистора R2 с целью получения большого коэффициента стабилизации. Выходное сопротивление стабилизатора 18 Ом. Транзистор имеет В = 50—60. Его возможно заменить любым вторым из серии П4.
С теплоотводом с площадью рассеивания 15—20 см2 прекрасно трудятся транзисторы П213, П201. Конденсаторы С1 — МБГП с рабочим напряжением 400 В, С2, СЗ — К50-6. Резисторы R1, R2, R4 — МЛТ-0,5, переменный резистор RЗ — СП-0,4. Диоды V1—V5, V8 возможно заменить на КД105, Д226 с любым буквенным индексом. Корпус размером 75Х50Х40 мм выполнен из пластмассовой коробки. Размещение элементов схемы в корпусе прибора продемонстрировано на картинках 2 и 3. Все соединения между подробностями выполнены обнажённым луженым проводом O 0,8—1 мм.
Работоспособность устройства контролируют при трансформации входного напряжения в пределах 190—230 В. Подбирая величину резистора R2, устанавливают постоянное напряжение на выходе независимо от колебаний входного. Монтажную плату крепят к трансформатору винтами М1. Под «неонку» в плате сверлят отверстие O 9,5 мм. Диоды V1—V5 закреплены на каркасе трансформатора посредством клея БФ-2.
В соответствии с показаниями вольтметра на ватман наносят деления шкалы переменного резистора и закрывают прозрачным оргстеклом толщиной 2 мм.
А. МЕДВЕДЕВ, г. Красноперекопск, Крымская обл.
