МАЛОГАБАРИТНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ

Какой радиоконструктор-любитель не мечтает собрать малогабаритный источник питания? Но тут все упирается в силовой трансформатор: он-то в основном и определяет габариты блока питания. Если же попытаться изготовить трансформатор с минимальными размерами, например, с магнитопроводом Ш12Х12, то при условии, что напряжение сети 220 В, число витков первичной обмотки составит примерно 7600.

Правда, излишнее напряжение можно погасить с помощью резистора, включенного последовательно с обмоткой, но в этом случае рассеивается значительная мощность. Другое дело — конденсатор в цепи переменного тока. В зависимости от частоты емкость обладает свойствами реактивного (емкостного) сопротивления. Однако энергия, полученная конденсатором при его заряде, почти полностью возвращается источнику тока и практически не теряется.

Теперь, используя свойства конденсатора, можно 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 максимальную мощность 3 Вт, имеет сердечник Ш12Х12 (площадь сечения SС = 1,3 см2). Необходимо погасить «лишнее» напряжение сети 160 В. При этом сила тока в цепи будет:

I = 1,1*(Pтр, Вт)/(U, В)=1,1*3/160≈0,02А=20мА.

Емкость конденсатора С1 составляет:

С1=3,2(I,мА)/(U,В)=3,2*20/160=0,4 мкФ;

Тогда для «оставшегося» напряжения 60 В потребуется намотать

W1=45*U/Sc=45*60/1,3≈2000

витков провода ПЭВ-1 0,08—0,1. Учитывая, что напряжение на вторичной обмотке 12 В, она состоит из 405 витков провода ПЭВ-1 0,2.

Точно так же можно изготовить трансформатор и с другими параметрами. Например, если ток нагрузки 50 мА, то тогда нетрудно определить, что величина С1 составит 0,22 мкФ, а диаметр провода вторичной обмотки — 0,16 мм.

Напряжение на выходе стабилизатора меняется 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 отрицательный потенциал и напряжение на выходе стабилизатора возрастает.

Благодаря цепочке С2, С3, V5 амплитуда пульсаций выходного напряжения незначительна и коэффициент стабилизации составляет 300—400.

Рис. 2. Размещение деталей в корпусе.

Рис. 3. Монтажная схема источника питания.

Настройка стабилизатора сводится к подбору величины резистора R2 с целью получения максимального коэффициента стабилизации. Выходное сопротивление стабилизатора 18 Ом. Транзистор имеет В = 50—60. Его можно заменить любым другим из серии П4. С теплоотводом с площадью рассеивания 15—20 см2 хорошо работают 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 можно заменить на КД105, Д226 с любым буквенным индексом. Корпус размером 75Х50Х40 мм выполнен из пластмассовой коробки. Расположение элементов схемы в корпусе прибора показано на рисунках 2 и 3. Все соединения между деталями выполнены голым луженым проводом Ø 0,8—1 мм.

Работоспособность устройства проверяют при изменении 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 Ø 9,5 мм. Диоды V1—V5 закреплены на каркасе трансформатора с помощью 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.