Устройство работает в двух режимах: стабилизатор напряжения и стабилизатор тока. Причем оба режима плавно переходят из одного в другой на границе начала стабилизации напряжения.

Первый режим предназначен для питания радиоаппаратуры, микродвигателей постоянного тока и т.д. Второй режим стабилизатора тока предназначен для зарядки аккумуляторов, а полная зарядка заканчивается в режиме стабилизатора напряжения.

1. Стабилизация тока защищает собственные выходные транзисторы от перегрузки в моменты включения напряжения питания и резкого кратковременного броска зарядного тока конденсатора С2, а также в случае короткого замыкания выхода, а значит, повышается надежность работы.

2. Простота схемы (см. рисунок), так как выходные транзисторы выполняют двойную роль: стабилизируют ток и напряжение.

3. В режиме стабилизатора напряжения в блоке можно устанавливать по необходимости ограничение тока для защиты питаемой аппаратуры от перегрузок при ее эксплуатации.

4. В режиме стабилизатора тока не надо следить за процессом зарядки аккумулятора и отключать его, чтобы не произошла вредная перезарядка.

Блок сам следит за процессом зарядки и повышением напряжения на аккумуляторе.

При полной зарядке блок плавно переходит в режим стабилизатора напряжения. Ток зарядки падает до нуля. В таком состоянии аккумулятор может без вреда длительное время оставаться подключенным к работающему блоку.

5. Постоянный зарядный ток выгодно отличает блок от зарядных устройств с резистивным ограничением тока, где ток зарядки аккумулятора плавно снижается по мере зарядки аккумулятора ввиду роста его встречного напряжения по отношению к напряжению самого зарядного устройства.

Плавное уменьшение тока в резистивном зарядном устройстве растянет во времени заряд аккумулятора. И наоборот, предлагаемый блок на стабилизированном токе обеспечит более быстрый заряд аккумулятора.

Блок питается постоянным напряжением 25 В и позволяет регулировать постоянное стабилизированное напряжение на выходе от 0,8 до 12 В и постоянный стабилизированный ток от 0,4 мА до 2,4 А.

При подаче на вход блока постоянного напряжения заряжается конденсатор С1.

Транзисторы VT2 и VT1 (если последний подключен кнопкой SA1) заряжают конденсатор С2 стабилизированным током.

Далее блок остается в режиме стабилизатора тока, если напряжение на нагрузке не поднимается до напряжения стабилизации.

Если величина тока достаточна, напряжение на нагрузке увеличивается до величины стабилизации. При этом возрастает ток через цепь: резисторы R17, R18 и вход транзистора VT4. Если коммутационный шнур вынут, то в цепь включаются и стабилитроны. Транзистор VT4 резко отпирается и отпирает транзистор VT3. Напряжение с выхода последнего частично запирает транзисторы VT2 и VT1. Стабилизированный ток последних резко уменьшается. Прекращается рост напряжения на нагрузке, и оно стабилизируется.

Транзистор VT2 - стабилизатор тока, он подключен базой к стабилизированному делителю напряжения: стабилитрон VD2-резистор R14. Набор резисторов R1...R8 в цепи эмиттера позволяет устанавливать необходимый ток стабилизации транзистора VT2. Транзистор VT1 является эмиттерным повторителем тока VT2 и при включении SA1 обеспечивает расширение пределов регулировки стабилизированного тока.

Делитель напряжения VD1-резистор R12 обеспечивает отрицательное напряжение на эмиттере транзистора VT1 и облегчает его запирание при малых токах стабилизации.

Делитель выходного напряжения блока состоит из стабилитронов, перехода эмиттер-база транзистора VT4 и двух резисторов малого сопротивления. Он выгодно отличается от делителя на резисторах в части стабилизации напряжения, так как более резко реагирует изменением тока в своей цепи на незначительные изменения напряжения на выходе устройства, что и повышает стабилизацию напряжения через цепи транзисторов VT4-VT1.

Транзистор VT3 - германиевый с малым напряжением насыщения.

Транзистор VT4 - кремниевый с малым обратным током коллектора.

Резистор R15 снижает напряжение на коллекторе VT4 и его нагрев.

Резистор R17 ограничивает ток разряда конденсатора С2 через стабилитроны и вход VT4 при переключении напряжений выхода.

При годных комплектующих деталях и правильном монтаже блок не требует особой наладки, кроме первоначального подбора резисторов R1, R8 и стабилитронов VD5-VD12 для получения необходимых ступеней переключения тока и напряжения. Для удобства пользования блоком необходимо около клемм резисторов нанести величины получаемых токов, а в промежутках между клеммами стабилитронов нанести напряжения.

Напряжение устанавливают путем закорачивания части или всех стабилитронов. В последнем случае получается напряжение перехода эмиттер-база транзистора VT4 0,8 В. Плавную подрегулировку (0,2 В) производят резистором R18. Ток устанавливают путем переключения клемм коммутационным шнуром.

Первоначально на выходе блока устанавливают напряжение, соответствующее паспортному значению подключенной нагрузки. Далее для работы блока в режиме зарядного устройства устанавливают ток, меньший или равный 0,1 от паспортной емкости заряжаемого аккумулятора. Для работы блока в режиме стабилизатора напряжения устанавливают ток, равный или больший тока самой нагрузки. И наконец, на вход блока подают постоянное напряжение 25 В.

Автор: В. Е. Борзенков