Данное схемное решение источника питания - результат экспериментальных поисков, направленных на создание несложного в настройке ИП с высоким КПД, обладающего хорошей помехозащищенностью.

Как видно из схемы, представленной на рис. 1, источник состоит из трех частей: преобразователя переменного напряжения сети 220 В 50 Гц в постоянное 35...40 В; импульсного ключевого стабилизатора напряжения с Uвых=7,6 В; линейного стабилизатора с Uвых=+5 В. В основу схемы ключевого стабилизатора положены разработки из статьи А. Миронова ("Радио", N4/87). Изменения схемы направлены на ее упрощение, увеличение верхнего предела входного напряжения. Применение диода 2Д213А (VD5) вместо рекомендуемого А.Мироновым КД219А (диод с барьером Шоттки, имеющий обратную ветвь вольтамперной характеристики при напряжении более 25 В) позволяет обеспечить резкое падение КПД стабилитрона при входных напряжениях более 28 В и, следовательно, поднять верхний предел входного напряжения с 25 В до более чем 45 В.

(нажмите для увеличения)

Доработанный таким образом импульсный стабилизатор поддерживает входное напряжение в пределах, допустимых для входа линейного стабилизатора, собранного на КР142ЕН5А, при изменении напряжения на его входе от 8,5 В до 45 В, что соответствует изменению сетевого напряжения приблизительно от 44 В до 220 В.

Этого вполне достаточно, чтобы обеспечить стабилизацию при кратковременном снижении сетевого напряжения (реально не ниже 70 В) вследствие включения мощных энергопотребителей (при низком качестве сети).

При эксплуатации источника питания было установлено, что импульсные помехи сети приводят лишь к преждевременному переключению ключевого транзистора и не проходят на выход стабилизатора.

Применение цепочки VD7, VD8, R8 и FU1 полностью устраняет возможные неприятности, связанные с выходом из строя импульсного стабилизатора, например, при пробое ключевого транзистора. Для обеспечения выходных параметров, указанных на рис. 1, трансформатор наматывается с таким расчетом, чтобы обеспечить выпрямленное напряжение в пределах 30...35 В при токе 0,4 А. Изменение его выходных параметров в меньшую сторону приводит лишь к снижению помехозащищенности источника питания. Параметры дросселя L1 некритичны (можно даже не ставить его вообще). Емкость конденсаторов С2 и С6 не следует выбирать меньше 200 мкФ и 600 мкФ соответственно, поскольку это ведет к увеличению уровня пульсаций.

Необходимо обратить внимание на тип конденсаторов на этих позициях. Рекомендуемый тип - К52, К53 или аналогичные. Не следует применять К50-16, К50-35 - это сведет на нет результат всей Вашей работы по обеспечению помехозащищенности.

Дроссель L2 наматывается на сердечнике типа ТЧК из альсифера типоразмера К24х13х7 и содержит 26 витков провода ПЭВ-2 диаметром 1 мм. Размеры сердечника некритичны. Однако все-таки необходимо получить индуктивность примерно равной 30 мкГ. Применение ферритового магнитопровода, как рекомендует А. Миронов, нежелательно, так как это ведет к ухудшению параметров стабилизатора. При использовании броневого магнитопровода дроссель содержит 11 витков из восьми проводников ПЭВ-1 0,35 на сердечнике Б22 2000 НМ.

Монтаж импульсного ключевого стабилизатора напряжения лучше выполнить на двустороннем фольгированном стеклотекстолите (при этом одна сторона используется в качестве экрана). Длину проводников соединений по цепям С2, VT3, VD5, L2, С6 желательно сократить до минимума. Наиболее оптимальным будет расположение элементов, представленное на рис. 2. Блокировочные конденсаторы С4, С5 желательно расположить непосредственно на выводах DA1 КР142ЕН5А или вблизи их.

Налаживание источника питания сводится к установке на выходе импульсного ключевого стабилизатора напряжения порядка 7,6...8 В резистором R6 при номинальной нагрузке. При этом следует осциллографом вести контроль рабочей частоты переключения. Частота должна находиться в пределах 30...40 кГц. При необходимости подгонку частоты можно осуществить подбором С3. Следует заметить, что в зависимости от выбранной емкости С6, величины сопротивления нагрузки и входного напряжения рабочая частота может изменяться в широких пределах. Оптимальная частота для номинальной нагрузки - 30...40 кГц. В случае самовозбуждения импульсного стабилизатора необходимо установить дополнительный конденсатор С емкостью примерно 0,01 мкФ.

Номинал R8 подбирается в зависимости от параметров стабилитрона VD7.

Входное напряжение источника питания легко изменить, заменив VD6 на Д818 (9В) и DA1 - на КР142ЕН8. При этом получим на выходе 12 В при токе до 1,5 А.

Для получения нескольких напряжений желательно намотать на трансформаторе Т1 отдельную обмотку для каждого напряжения, чтобы "развязать" импульсные стабилизаторы. При токе через ключевой транзистор более 1,5 A VT1 и VD5 необходимо установить на небольшие радиаторы.

Длительная эксплуатация нескольких источников питания, изготовленных по описанной схеме, показала их высокую надежность и помехозащищенность.

Автор: П. Грибок, Беларусь, г.Борисов; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru