Стабилизатор напряжения 3…27В 3А для ЛБП

Описываемый стабилизатор напряжения может превратить выпрямитель (блок питания) в лабораторный блок питания для домашней лаборатории или мастерской. Стабилизатор обладает регулируемым выходным напряжением от +3В до +27В. Регулировка выходного тока отсутствует, но есть возможность установки порога срабатывания защиты по току, при превышении которого стабилизатор отключает нагрузку от своего выхода. Поэтому, данный стабилизатор не подойдет для использования его в качестве зарядного устройства, но подойдет для других целей, требующих регулируемое выходное напряжение с защитой от перегрузки.

Схема стабилизатора напряжения 3…27В 3А для ЛБП

Схема стабилизатора напряжения 3…27В 3А для ЛБП

Эту схему предложил Н. Салимов в журнале Радио 2017 №5 (с.19).

Схема состоит из нескольких основных узлов: узла регулировки выходного напряжения, узла защиты и источника стабилизированного напряжения для питания слаботочных элементов.

Конденсаторы C1 и C5 сглаживают пульсации входного напряжения, которое поступает с выпрямителя (блока питания) и его значение должно быть +33В. Интегральный стабилизатор DA3 питает микросхемы DA2, DA4 и источник образцового напряжения, выполненный на элементах R11 и VD2. Номинальное напряжение DA3 24В, но за счет применения в его общем выводе параметрического стабилизатора R6VD1 на базе стабилитрона КС156А (5.6В), оно поднимается с 24В до 30В.

Часть образцового напряжения с помощью потенциометра R12 поступает на повторитель напряжения, выполненный на операционном усилителе (ОУ) DA2.2, а далее поступает на неинвертирующий вход ОУ DA4. В свою очередь, на инвертирующий вход DA4 подается часть напряжения с делителя R17R18, расположенного на выходе стабилизатора. На выходе DA4 появляется разностный сигнал, который поступает на регулирующий составной транзистор VT4VT5. Составной транзистор открывается или закрывается (в зависимости от значения разностного сигнала), регулируя выходное напряжение до установленного резистором R12 значения.

Токовая защита стабилизатора. Интегральный стабилизатор DA1 питает микросхему DD1, а также его напряжение является опорным, часть которого через средний вывод потенциометра R4 поступает на инвертирующий вход компаратора DA2.1. На неинвертирующий вход поступает напряжение с датчика тока R1R2. Компаратор сравнивает часть опорного напряжения с напряжением на датчике тока, которое прямо пропорционально току нагрузки. Если потенциал на датчике тока больше чем потенциал, установленный резистором R4, то компаратор выдаст положительный сигнал и транзистор VT1 откроется, подтянув 6 вывод элемента «И-НЕ» DD1.2 к минусу (общему проводу). На выходе DD1.2 появится высокий уровень, а на выходе DD1.1 низкий уровень, который закроет n-канальный MOSFET транзистор VT6, отключив нагрузку от выхода стабилизатора. При этом транзистор управления свечением светодиода HL2 (красный) откроется, и он засветится, а транзистор VT2 закроется и светодиод HL1 (зеленый) прекратит свечение. Тем самым обозначив срабатывание защиты.

После устранения перегрузки необходимо нажать кнопку SB1, тогда на выходе DD1.1 появится высокий уровень и VT6 откроется, подключив нагрузку к выходу стабилизатора. VT3 закроется, HL2 (красный) погаснет. VT2 откроется, HL1 (зеленый) засветится.

Компоненты стабилизатора

Резисторы R1 и R2 должны быть мощностью 5Вт, остальные 0.25Вт.

Автор схемы допускает замену транзисторов КТ502А на КТ3107 с любым буквенным индексом, а КТ315Б на КТ3102 также с любым индексом. При замене необходимо смотреть расположение выводов, так как оно отличается.

Транзистор КТ815А можно заменить на КТ969А или КТ503Д.

Замену силового регулирующего транзистора необходимо подбирать по напряжению перехода эмиттер-коллектор не менее 40В и максимальным током коллектора более 5А, при этом его рассеиваемая мощность вместе с теплоотводом должна превышать 100Вт.

Полевой транзистор можно заменить аналогичным n-канальным MOSFET. Подойдет IRL2505.

Интегральный стабилизатор КР142ЕН9И меняется на L7824.

Микросхема К561ЛА7 может быть заменена на CD4011B.

На вход стабилизатора подключается выпрямитель (блок питания) с выходным током не менее 3А.

Эскизы печатной платы стабилизатора

Печатная плата стабилизатора напряжения 3…27В 3А для ЛБП

Печатная плата стабилизатора напряжения 3…27В 3А для ЛБП

Расположение элементов на печатной плате стабилизатора

Расположение выводов на печатной плате стабилизатора напряжения 3…27В 3А для ЛБП

Оставьте комментарий