БП НА ТРАНЗИСТОРАХ С РЕГУЛИРОВКОЙ

     простые интересные РАДИОСХЕМЫ сделанные своими руками


» ПОИСК СХЕМ


» РАДИОБЛОГИ
Сервотестер на микроконтроллере AtTiny13
Управление по UART со смартфона
Серво сбрасыватель и поисковая пищалка для квадрокоптера
Работа с адресными светодиодами WS2812B
Схема и проверка модулей SIM800
Двухканальное зарядное для гелевых аккумуляторов
Добавление своих символов на дисплее 1602 (русификация)
Очень простой датчик-реле уровня воды
Радиосхемы » Схемы

БП НА ТРАНЗИСТОРАХ С РЕГУЛИРОВКОЙ


Схема этого блока питания очень простая и интересная, но имеет свои тонкости в настройке. Поэтому многие её повторяют и натыкаясь на грабли пишут, что схема плохая или просто забрасывают её. Мне же она очень понравилась как для БП простого и надёжного для начинающих. До полноценного лабораторного она конечно не дотягивает, но это уже уровень выше. Если хотите собирать БП с точной регулировкой тока и напряжения, плюс хорошая стабильность выхода, то только на микросхемах.

В общем очень понравился гибрид параметрического и компенсационного стабилизатора напряжения. Благодаря этому в данной схеме можно применить практически любые стабилитроны, без подбора, примерно на 8-24 В, и подбором делителя на выходе подобрать выходное напряжение.

Сначала спаял на макетной плате. Стабилизация напряжения желала лучшего. Защита от КЗ вообще не работала. Спалил пару диодов, стабилитронов, но хоть ни одного силового транзистора.

Решил всё же разобраться. Промоделировал в Мультисиме. Разобрался что к чему и затем реализовал в железе - всё прекрасно работает. Схема оказалась вполне стоящая.

Самое важное в ней это узел защиты от КЗ на двух диодах, о которую все спотыкаются. Здесь надо правильно подобрать диоды защиты. Диод, который идёт на базу транзистора, должен имень меньшее падение напряжение на нём. Проверяется элементарно цифровым прибором в режиме прозвонки. Я выяснил, что оптимально установить германиевый типа Д9. А второй кремниевый, типа КД522.

Для улучшения стабилизации выходного напряжения нужно стабилизировать узел опорного напряжения или применить ГСТ (генератор стабильного тока), или использовать TL431. Исходил из имеющихся в наличии радиодеталей и простоты схемы.

Сделал ГСТ на двух КТ315. Самый простой вариант. Регулировку по току или узел ограничения по току пока не стал делать. Для этого блока это не даст качественной и точной настройки ограничения по току, но усложнит схему. Поэтому оставил только узел полной защиты от КЗ. Он точно нужен, особенно для начинающих или для гаража, где коротнут раз десять за день. Плата получилась маленькая и компактная.

Ещё одной особенностью схемы является Uмин на уровне 1-2 В (из-за диодов защиты). Можно подбором диодов добиться Uмин 0,7-0,8 В, но думаю для очень простого БП этого вполне хватит.

При КЗ силовой транзистор надёжно закрывается и на выходе 0 В и почти 0 мА, где то на уровне 20-200 мкА. В таком состоянии схема может находится бесконечно долго, а после устранения КЗ всё возвращается в нормальное состояние. Иногда нужно лишь кратковременно отключить нагрузку (это тоже особенность этой схемы, иногда с подключенной нагрузкой не запускается).

Резисторы R2 и R6 являются частью узла стабилизации совместно со стабилитроном. Они образуют делитель напряжения для установки максимального выходного напряжения. Оно будет равно примерно (Uст+Uled) + (Uст+Uled) х (R2/R6) – (UкэQ1+ UкэQ3). (13+2) + (13+2) х (5,1/4,7) - (1,3+0,65) = 29,33 В. Это приблизительный расчёт.

Я рассчитывал делитель на Uвых = 32 В при Uст = 15 В. Резисторы R2 = 5K6 и R6 = 4K3. От суммарного сопротивления этих резисторов зависит и ток холостого хода (без нагрузки) и выделяемая на них мощность. При Uвых = 32 В и R2 = 5K6 и R6 = 4K3 на них выделяется мощность 61 mW и 47 mW соответственно. Можно применять резисторы 0,25 Вт (1/4W) или даже 0,125 Вт (1/8W).

При делителе 390/390 Uвых будет Uст*2 - 2Uкэ, то есть примерно в два раза больше напряжения стабилизации стабилитрона Uвых = 5 х 2 - 2 х 0,65 = 28,65 В. Ток через делитель будет порядка Iд = 36 мА и выделяемая мощность на этих резисторах будет порядка 515 mW. То есть нужно применять резисторы мощностью 1 Вт

Вывод: подбором резисторов делителя можно подбирать Uвых.макс, для уменьшения нагрева нужно их выбирать в килоОмах.

Вот скриншоты для примера:

Сила тока должна оставаться на уровне установленного, но она тоже будет плавать. На счёт защиты при КЗ. Всё зависит от мощности питающего трансформатора, ёмкости фильтрующего конденсатора и силового транзистора. При напряжении 20 В и токе 3 А при замыкании на силовом транзисторе будет мгновенно 60 Вт выделяемой мощности плюс кратковременный бросок (импульс) тока с фильтрующего конденсатора (20 х 1,41 х 3 = 84,6 Вт), а это для большинства транзисторов китайских полный тепловой или токовый пробой. Даже наши советские типа КТ803, КТ805, КТ809 и так далее, через 10-20 секунд пробьются. А может и быстрее...

Для линейной схемы напряжением до 24-28 В, лучше брать ток не более 1,5-2 А, дабы не рисковать сжечь транзисторы. Вот как вариант:

Ограничение тока будет на уровне 3-х ампер. А полная мощность будет равна мощности потребляемой нагрузкой плюс остальное будет в виде тепловых потерь выделяться на силовом транзисторе. При КЗ вся мощность, которую сможет выдать трансформатор, выделится в виде тепла на силовом транзисторе. Автор материала TohaT.

   Форум по блоку питания




   Обсудить статью БП НА ТРАНЗИСТОРАХ С РЕГУЛИРОВКОЙ






» РАДИОЭЛЕМЕНТЫ

Группа вконтакте Канал ютуб Группа в фэйсбук © 2010-2021 "Радиосхемы" Все права защищены Почта Моб.версия