Одна из задач, которую приходится решать радиолюбителям в своей практической работе, - это построение сильноточного (5 А и более) стабилизатора с выходным напряжением 50 В и более. Номенклатура микросхемных стабилизаторов с такими параметрами ограничена, и они не всегда доступны. Собрать подобный стабилизатор можно на основе мощных полевых переключательных транзисторов, которые вполне удовлетворительно работают в линейном режиме.

Схема стабилизатора показана на рис. 1. В устройстве применен мощный переключательный полевой транзистор IRF840 (VT1) с допустимым напряжением сток-исток 500 В, максимальным током стока до 5 А при температуре окружающей среды 70 °С и 8 А при температуре 25°С, крутизной 4...5 А/В, сопротивлением открытого канала 0,85 Ом и допустимой рассеиваемой мощностью 125 Вт.

Транзистором управляет микросхема DA1 - параллельный стабилизатор напряжения. Выходное напряжение в пределах от 35 до 70 В устанавливают подстроенным резистором R6. Максимально допустимое напряжение для этой микросхемы равно 30 В, поэтому для обеспечения нормального режима ее работы предусмотрен транзистор VT2. Он уменьшает напряжение на микросхеме вследствие того, что на его базу поступает только часть выходного напряжения. Конденсаторы С1, C3, С4 обеспечивают устойчивую работу стабилизатора. Конденсатор С2 и диод VD1 способствуют повышению коэффициента стабилизации при снижении входного напряжения, поскольку конденсатор заряжается практически до амплитудного значения входного напряжения.

После подачи входного напряжения полевой транзистор начинает открываться и на выходе стабилизатора напряжение увеличивается. Когда оно достигнет значения, при котором на входе управления (1) микросхемы DA1 станет около 2,5 В, ток через микросхему и транзистор VT2 увеличится и напряжение на затворе транзистора VT1, а значит, и на выходе стабилизатора уменьшится. Минимальное падение напряжения на транзисторе при токе 5 А составляет около 5 В.

В устройстве, наряду с указанными на схеме, допустимо применить элементы: регулирующий транзистор VT1 - подходящий из списка, который приведен в статье "Мощные полевые переключательные транзисторы фирмы INTERNATIONAL RECTIFIER", опубликованной в журнале "Радио" № 5 за 2001 г. на с. 45; микросхему - TL431I; диод - КД105Б; транзистор VT2 - КТ815Г, КТ817Г, КТ630А-КТ630Г; конденсатор C3 - К10-17, остальные - любые оксидные; постоянные резисторы МЛТ, С2-33, Р1-4, подстроечный СПЗ-19, СПЗ-3. Устройство собрано на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита, чертеж которой приведен на рис. 2. Внешний вид собранного устройства показан на рис. 3. Плату вместе с регулирующим транзистором размещают на теплоотводе, который должен быть изолирован от других элементов устройства.

Налаживание сводится к установлению требуемого выходного напряжения. Его вычисляют по формуле Uвых = 2,5[1+(R3+R4)/(R5+R6)]. Следует обязательно проверить, нет ли самовозбуждения устройства во всем интервале рабочего тока. Если оно возникает, параллельно выводам транзистора VT1 затвор-исток следует установить конденсатор емкостью 0,01 ...0,1 мкФ с выводами минимальной длины. Номиналы элементов, указанные на схеме, обеспечивают интервал регулирования выходного напряжения от 35 до 70 В. Резистор R3 подбирают так, чтобы напряжение на базе транзистора VT2 не превышало 30 В во всем интервале выходного напряжения. Для указанных на схеме элементов входное напряжение не должно превышать 95 В, а выходное может достигать 90 В. При больших значениях следует применять элементы, рассчитанные на соответствующее напряжение.

Автор: И.Нечаев, г.Курск