Танцуем от пит ания
ЯНВАРЬ
БЫТОВАЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКА
llli'l
>1111
ш и л
ЭКОНОМИЧНЫЕ
Б Л О К И
П И Т А Н И Я
L.ZABORSZKY.
В данной статье я познакомлю чи-
тателей с принципами конструирова-
ния стабилизированных блоков пита-
ния "low-dropout" (с низким падением на-
пряжения) и приведу две разработанные
и испытанные мной схемы блоков пита-
ния на ±15 В/0,6 А и на 5 В/1 А. Оба бло-
ка имеют “падающую” характеристику
режима короткого замыкания, и в них
легко регулируется максимальный вы-
ходной ток.
Сегодня, когда цены на энергию рас-
тут почти непрерывно, пора более вни-
мательно посмотреть на ее расходова-
ние нашими приборами. И даже вне за-
висимости от повышения цен, уходит в
прошлое точка зрения, что можно тра-
тить энергию не считая и обогревать
окружающую среду. Не очень логично
закачивать в оборудование дорогую
энергию, которая затем рассеивается.
Известно, что с точки зрения эконо-
мичности лучше всего использовать
импульсные источники питания. С их
помощью достижимы КПД 75.
..90% и
даже выше. К сожалению, при работе
они, в принципе, являются источниками
помех, а поэтому не везде могут быть
использованы. В частности, не рекомен-
дуется применять такие блоки питания
для низкочастотных чувствительных
аналоговых схем, где важен низкий уро-
вень шума — имеющихся экранов и
фильтров не всегда достаточно для того,
чтобы в широкой полосе частот отфиль-
тровать помехи. Импульсные блоки пи-
тания используются, в первую очередь,
в сильноточных цифровых схемах.
КПД стабилизированных блоков пита-
ния можно улучшить. Для этого разра-
ботаны блоки питания “low-dropout”. У
таких стабилизаторов при максимальном
выходном токе напряжение между входом
и выходом можно снизить до нескольких
десятых вольта (0,2.
..0,3 В) без заметно-
го снижения выходного напряжения. В
предельном случае достаточно, чтобы
входное напряжение было только на
0,2.
..0,3 В выше выходного стабилизиро-
ванного напряжения. В таких блоках пи-
тания ограничение тока осуществляется
не обычным способом, с помощью пос-
ледовательно включенного резистора
(на котором падает напряжение —
обычно около 0,6 В), а другим, менее
известным способом.
Для получения стабильного выходно-
го напряжения в традиционных блоках
питания на биполярных транзисторах
входное напряжение должно быть, са-
мое малое, на 3.
..4 В выше выходного.
При использовании остроумных схемных
решений можно “опуститься” до 2.
..2,5 В.
В стабилизаторах на основе хорошо из-
вестных ЧМС 78-й серии (для положи-
тельных напряжений), или 79-й (для от-
рицательных) можно получить, в зави-
симости от типа, 2.
..3 В превышения
входного напряжения над выходным ста-
билизированным.
В блоке питания “^ -б го р о и Г также
используются биполярные регулирую-
щие транзисторы, однако существенное
отличие от традиционных блоков пита-
ния заключается в том, что здесь тран-
зисторы комплементарные. Для положи-
тельного выходного напряжения исполь-
зуется р-п-р транзистор, для отрица-
тельного — п-р-п. Эмиттеры транзисто-
ров соединяются со входом, а коллек-
торы — с выходом. Тогда ток в базу тран-
зистора должен течь не от точки высо-
кого напряжения, а от “земли”. В этом
случае напряжение между выходом и
входом можно снизить до 0,15 В. Есте-
ственно, между эмиттером и базой име-
ется разность напряжений 0,6.
..0,7 В.
Обязательным требованием к стаби-
лизированному блоку питания является
защита от короткого замыкания, иначе
говоря, ограничение выходного тока.
Ограничение максимального тока защи-
щает не только блок питания и транс-
форматор, но зачастую и саму питае-
мую схему, поскольку в этом случае не-
большая неисправность не влечет за
собой большие неполадки. Случайное
замыкание не вызовет “фейерверка” в
приборе.
В блоке питания “low-dropout” выход-
ной ток практически равен коллекторно-
му току регулирующего транзистора.
Защиту от короткого замыкания можно
осуществить с помощью ограничения
его тока базы. В этом случае ток кол-
лектора не сможет далее увеличивать-
ся, поскольку он определяется главным
образом током базы (lc=pib\ где р — ста-
тический коэффициент усиления тран-
зистора по току). Однако необходимо
помнить, что коллекторный ток немного
зависит еще от напряжения на коллек-
торе, так что выходная характеристика
транзистора Uce=f(lc) не вполне плоская,
и слегка “приподнимается”.
Коэффициент усиления транзистора по
току зависит от температуры, увеличива-
ясь с ее ростом. Если значение тока базы
поддерживается постоянным, ток коллек-
тора растет при нагревании транзистора.
Однако при использовании соответству-
ющего радиатора это увеличение не бу-
дет чрезмерным и не приведет к выходу
из строя транзистора. По моим измере-
ниям, у транзисторов BD241 и BD242 ко-
эффициент усиления по току увеличи-
вается на
2 0
% при увеличении темпе-
ратуры корпуса от 20°С до 80°С.
Из-за этих обстоятельств, ограниче-
ние выходного тока, осуществляемое с
помощью тока базы, не совсем “стро-
гое”, но вполне достаточное для наших
целей. В публикуемых здесь схемах бло-
ков питания ток базы устанавливается
потенциометром, поэтому ограничение
выходного тока до требуемого значения
можно отрегулировать соответствую-
щим выбором транзистора и входного
напряжения. Значения коэффициентов
РП
1/2000
предыдущая страница 21 Радиолюбитель 2000-01 читать онлайн следующая страница 23 Радиолюбитель 2000-01 читать онлайн Домой Выключить/включить текст