Схема простого регулируемого (плавно) блока питания на 0—12
вольт. Электрическая схема и пояснение её работы.
Схема простого, регулируемого плавно, блока питания представляет
собой две основные части, это сам блок питания и небольшая транзисторная схема
параметрического регулятора напряжения. Первая часть содержит понижающий
трансформатор, выпрямитель (диодный мост) и конденсатор (сглаживающий фильтр).
По большей части именно от выбора этих частей зависит мощность всего блока
питания. Что бы не делать слишком большим блок питания ограничимся
электрической мощностью в 30 Вт. Хотя для увеличения этой мощности достаточно
будет поменять трансформатор, мост и выходной транзистор, имеющие
соответствующие величины токов и напряжений.
Итак, находим трансформатор, который рассчитан на входное
напряжение 220 вольт и выходное 12-15 вольт, вторичная обмотка должна иметь
сечение, обеспечивающее номинальную силу тока в 2-3 ампера. Далее, спаиваем
диодный мостик, элементы которого должны быть рассчитаны на ток не меньше 5
ампер (лучше брать с небольшим запасом). И к выходу моста припаяем фильтрующий
конденсатор с ёмкостью от 1000 микрофарад и более. Схема плавно регулируемого
параметрического стабилизатора после её сборки (спайки) должна сразу начать
нормально работать, хотя если есть желание донастройки и точной регулировки
внутренних параметров, можете сами по изменять имеющиеся электронные
компоненты, поставив туда наиболее подходящие на Ваш взгляд.
Теперь расскажу о самой работе данной схемы плавно регулируемого
блока питания. Трансформатор — его задача заключается в преобразовании
электрической энергии, то есть он сетевое напряжение 220 вольт понижает до
нужных 12 вольт. Заметим, что как был у нас переменный ток, так и остался, хотя
и понизилась амплитуда. Диодный мостик занимается тем, что переводит все
колебания в один полупериод, а именно значение тока после мостика уже меняется
только от нуля и до 12 вольт, не меняя своего полюса. Но волнообразный ток
подходит не для всех случаев питания электрооборудования, для многих устройств
нужен именно постоянный ток, допускающий минимальные колебания. Для этого и
нужен конденсатор, который сглаживает скачки напряжения.
Схема регулятора является параметрической, то есть в схеме
создаётся некое опорное напряжение, уже от которого путём деления напряжения и
усиления силы тока создаются необходимые выходные величины электрических
параметров. С выхода мостика, на котором уже сглажены скачки (фильтрующим
конденсатором), напряжение подаётся на цепь параметрического стабилизатора,
состоящего из резистора R1 и стабилитрона VD2. Тут напряжение делиться, причём
на стабилитроне образуется некоторое постоянная его величина с малыми
отклонениями. Если напряжение будет меняться, по причине внешних обстоятельств,
то эти изменения только будут заметны на R1.
Параллельно стабилитрону, на котором образовалось опорное
напряжение постоянной величины, включён переменный резистор R2, что,
собственно, и осуществляет плавное изменение выходного напряжения на нашем
регулируемом блоке питания. Когда мы его крутим, то получаем определённую
величину постоянного напряжения, что далее делится между база-эмиттерными
переходами транзисторов, включённых по схеме эмиттерных повторителей. А, как
известно, включение по этой схеме заставляет транзисторы работать в режиме
усиления только тока, при том, что напряжение остаётся как бы неизменным. То
есть, напряжение снятое с переменного резистора передаётся на выход через
транзисторы, которые понижают его только на величину своего насыщения (примерно
от 0.4 до 0.7 вольт).
Проще говоря — выставили мы на переменном резисторе значение 5
вольт, оно передалось через транзисторы на выход (минус примерно 1.2 вольта,
что осели на транзисторных переходах база-эмиттер), а в силу усиления тока, мы
получили повышение мощности, срезанной от основной, которая имеется на выходе
диодного мостика. Транзисторы тут являются некими электрическими краниками,
которыми мы управляем при помощи изменения напряжения на база-эмиттерных
переходах. Чем больше мы подадим на них напряжения с переменного резистора, тем
сильнее откроются транзисторы (понизится их внутреннее сопротивление) и больше
электрической мощности передастся на выход регулируемого блока питания.
