Источники питания

Благодаря высокому КПД импульсные стабилизаторы напряжения получают в последнее время все более широкое распространение, хотя они, как правило, сложнее традиционных, и содержат большее число элементов. Однако, если не предъявлять чрезмерных требований к стабильности и пульсациям выходного напряжения, то их схема может быть значительно упрощена.

Так, например, стабилизатор с выходным напряжением, меньшим входного, можно собрать всего на трех транзисторах (см. рисунок), два из которых (VT1, VT2) образуют ключевой регулирующий элемент. а третий (VT3) является усилителем сигнала рассогласования.

Устройство работает в автоколебательном режиме. Напряжение положительной обратной связи с коллектора транзистора VT2 (он составной) через конденсатор С2 поступает в цепь базы транзистора VT1. Транзистор VT2 периодически открывается до насыщения током, протекающим через резистор R2. Так как коэффициент передачи тока базы этого транзистора очень большой, то он насыщается при относительно небольшом базовом токе. Это позволяет выбрать сопротивление резистора R2 довольно большим и,

следовательно, увеличить коэффициент передачи регулирующего элемента. Напряжение между коллектором и эмиттером насыщенного транзистора VT1 меньше, чем напряжение открывания транзистора VT2 (в составном транзисторе, как известно, между выводами базы и эмиттера включено последовательно два р-n перехода), поэтому, когда транзистор VT1 открыт, VT2 надежно закрыт.

Элементом сравнения и усилителем сигнала рассогласования является каскад на транзисторе VT3. Его эмиттер подключен к источнику образцового напряжения — стабилитрону VD2, а база — к делителю выходного напряжении R5.....R7.

В импульсных стабилизаторах регулирующий элемент работает в ключевом режиме, поэтому выходное напряжение регулируется изменением скважности работы ключа. В рассматриваемом устройстве открыванием и закрыванием транзистора VT2 пo сигналу транзистора VT3 управляет транзистор VT1. В моменты, когда транзистор VT2 открыт, в дросселе L1, благодаря протеканию тока нагрузки, запасается электромагнитная энергия. После закрывания транзистора запасенная энергия через диод VD1 отдается в нагрузку. Пульсации выходного напряжения стабилизатора сглаживаются фильтром L1C4.

Несмотря на простоту, стабилизатор обладает довольно высоким КПД. Так, при входном напряжении 24 В, выходном — 15 В и токе нагрузки 1 А измеренное значение КПД было равно 84 %.

Дроссель L1 намотан на кольце К26Х16X12 из феррита с магнитной проницаемостью 100 проводом диаметром 0,63 мм и содержит 100 витков. Индуктивность дросселя при токе подмагничивания 1 А — около 1 мГн. Характеристики стабилизатора во многом определяются параметрами транзистора VT2 и диода VD1, быстродействие которых должно быть максимально возможным.

Jednoduchy impulsni stabilizator rtapeti.— Sdelovaci technika, 1984, Mi 8, str. 283.

 

Примечание . В стабилизаторе можно применить отечественные транзисторы КТ825Г (VT2), КТ313Б, КТ3107Б (VT1), КТ315Б, КТ3102Б (VT3), диод КД213 (VD1) и стабилитрон КС 168А (VD2).

Читайте также: ШИМ стабилизатор напряжения