Бестрансформаторный блок питания с регулируемым выходным напряжением


Предлагаемый бестрансформаторный блок питания позволяет в широких пределах плавно изменять выходное напряжение.

Принципиальная схема

Его особенность заключается в использовании регулируемой отрицательной обратной связи с выхода блока на транзисторный каскад VT1, включенный параллельно выходу диодного моста.

Этот каскад является параллельным регулирующим элементом и управляется сигналом с выхода однокаскадного усилителя на VT2.

Выходной сигнал VT2 зависит от разности напряжений, подаваемых с переменного резистора R7, включенного параллельно выходу блока питания, и источника опорного напряжения на диодах VD3, VD4.

По существу, схема представляет собой регулируемый параллельный стабилизатор. Роль балластного резистора играет гасящий конденсатор С1, роль параллельного управляемого элемента — транзистор VT1.

Работает этот блок питания следующим образом. При включении в сеть транзисторы VT1 и VT2 заперты, через диод VD2 происходит заряд накопительного конденсатора С2.

При достижении на базе транзистора VT2 напряжения, равного опорному на диодах VD3, VD4, транзисторы VT2, VT1 начинают отпираться.

Транзистор VT1 шунтирует выход диодного моста, и его выходное напряжение начинает падать, что приводит к уменьшению напряжения на накопительном конденсаторе С2 и к запиранию транзисторов VT2 и VT1. Это, в свою очередь, вызывает уменьшение шунтирования выхода диодного моста, увеличение напряжения на С2 и отпирание VT2, VT1, и т.д.

За счет действующей таким образом отрицательной обратной связи выходное напряжение остается постоянным (стабилизированным) при включенной нагрузке R9 и без нее, на холостом ходу. Его величина зависит от положения движка потенциометра R7.

Верхнему (по схеме) положению движка соответствует большее выходное напряжение. Максимальная выходная мощность приведенного устройства равна 2 Вт. Пределы регулировки выходного напряжения — от 16 до 26 В, а при закороченном диоде VD4 пределы регулировки — от 15 до 19,5 В. В этих диапазонах при отключении R9 (сброс нагрузки) увеличение выходного напряжения не превышает одного процента.

Принципиальная схема бестрансформаторного стабилизированного блока питания с регулировкой

Рис. 1. Принципиальная схема бестрансформаторного стабилизированного блока питания с регулировкой.

VT1 работает в переменном режиме: при работе на нагрузку R9 — в линейном режиме; на холостом ходу — в режиме широтно-им-пульсной модуляции (ШИМ) с частотой пульсации напряжения на конденсаторе С2 — 100 Гц.

При этом импульсы напряжения на коллекторе транзистора VT1 имеют пологие фронты. Линейный режим является облегченным, транзистор VT1 нагревается мало и может работать практически без радиатора.

Небольшой нагрев имеет место в нижнем положении движка потенциометра R7 при минимальном выходном напряжении. На холостом ходу, с отключенной нагрузкой R9, тепловой режим транзистора VT1 ухудшается в верхнем положении движка R7.

В этом случае транзистор VT1 должен быть установлен на небольшой радиатор, например, в виде алюминиевой пластинки квадратной формы со стороной 3 см, толщиной 1...2 мм.

Детали

Регулирующий транзистор VT1 — средней мощности, с большим коэффициентом передачи (составной). Его коллекторный ток должен быть в 2...3 раза больше максимального тока нагрузки.

Коллекторное напряжение VT1 должно быть не меньше максимального выходного напряжения блока питания. В качестве VT1 могут быть использованы n-p-п транзисторы КТ972А, КТ829А, КТ827А и т.д.

Транзистор VT2 работает в режиме малых токов, поэтому годится любой маломощный р-п-р транзистор — КТ203А...В, КТ361А...Г, КТЗ 1 ЗА/Б, КТ209А/Б.

По принципу приведенной схемы могут быть построены аналогичные блоки питания на другие требуемые значения мощности.

Первоисточник: неизвестен.


1 5374 Блок питания
источник питания 220 Вольт
Комментарии (2):
#1 Александр Июль 23 2019
+3

Хорошая схема! Возможно будут полезны изменения:
1. Вместо транзистора VT1 использовать тиристор или симистор.
В отличие от транзистора он никогда на будет работать в линейном режиме и соответственно будет меньше греться.
2. Заменить пару VD3, VD4 на светодиод. Он неплохо работает как стабилитрон и к тому же светится )).
3. Если регулировка не требуется, то управлять можно по упрощенной схеме - стабилитрон между диодом VD2 и базой VT1 (или управляющим электродом тиристора).
4. В параллель С1 желательно поместить разряжающий резистор, тогда вилка не будет шмякать током.
5. Вместо резистора R1 лучше использовать NTC терморезистор.
Замечание:
Конденсатор С1 работает в очень тяжелом режиме, желательно использовать фазосдвигающий для электромоторов.

#2 Александр Компромистер Июль 24 2019
+1

Поправочка: не "... Конденсатор С1 работает в очень тяжелом режиме, желательно использовать фазосдвигающий для электромоторов", а "... Конденсатор С1 работает в очень тяжелом режиме, желательно использовать фазосдвигающий для электродвигателей." - Так будет правильнее. - Или тут у вас за грамотностью составления описаний никто не следит?

Оставить комментарий:

cashback