В данной статье рассмотрена схема простого стабилизатора напряжения со встроенным мостовым выпрямителем переменного напряжения со сглаживающим пульсации электролитическим конденсатором большой емкости.
Предлагаемая схема стабилизатора напряжения не содержит в себе стандартного стабилизатора опорного напряжения на полупроводниковом стабилитроне. Роль стабилитрона выполняет обратно смещенный переход база-эмиттер транзистора VT3. Напряжение пробоя эмиттерного p_n_перехода транзистора
КТ315 составляет примерно 7,5 В. В отличие от стабилизатора напряжения на стабилитроне он является более экономичным и начинает нормально работать уже при токе через переход базаэмиттер менее 0,1 мА. Узел на транзисторе VT3, стабилитроне VD5 и резисторе R2 служит только для начального запуска стабилизатора напряжения и в дальнейшей работе участия не принимает. Без данного узла стабилизатор напряжения запускаться не будет.
Однако есть и альтернативный вариант, при котором для запуска стабилизатора можно применять кнопку с нормально разомкнутыми не фиксирующимися контактами, включенную последовательно с 2-хватным резистором номиналом от 43 до 51 Ом между коллектором и эмиттером транзистора VT1. Но при этом в момент запуска на выходе стабилизатора напряжения возможно появление напряжения свыше 1В, что не всякая электроаппаратура сможет вынести без ущерба для нее. Для того, чтобы обеспечить плавный запуск стабилизатора напряжения необходимо зашунтировать эмиттерный переход транзистора VT5 и стабилитрон VD5 малогабаритными электролитическими конденсаторами емкостью по 220-470 мкФ на рабочее напряжение не ниже 10 вольт с обязательным учетом их полярности при подключении. Попутно эта мера заметно уменьшит коэффициент пульсаций выходного напряжения.
При самовозбуждении стабилизатора напряжения в случае неудачного монтажа коллекторный переход транзистора VT4 шунтируется керамическим конденсатором емкостью 1000-3300 пФ. Желательно конденсатор C4 также зашунтировать электролитическим конденсатором емкостью 470-1000 мкФ на напряжение 16В с соблюдением полярности его подключения, иначе при работе на чисто активную нагрузку без емкостной составляющей возможно самопроизвольное повышение выходного напряжения из-за самовозбуждения схемы стабилизатора.
Когда выпрямитель на диодах VD1…VD4 собран на отдельной плате и соединен с остальной схемой проводами длинее 5-6 см, то на саму плату стабилизатора напряжения следует установить дополнительный электролитический конденсатор емкостью не менее 470 мкФ на рабочее напряжение 25В. Если этого не сделать, то при неудачном монтаже также может произойти самовозбуждение схемы стабилизатора напряжения.
Предлагаемый стабилизатор напряжения нормально работает при входном напряжении в пределах 13-25В (при номинальном выходном напряжении 12В). Однако максимальный КПД стабилизатора достигается при минимальном входном напряжении. Если занятся изменением номинала резистора R4, то будет совсем несложно получить другие выходные напряжения в интервале 9-20В без изменения параметров остальных деталей. При этом входное напряжение на конденсаторе С3 должно быть выше выходного напряжения не менее чем на 1 вольт. В этом случае напряжение стабилизации стабилитрона VD5 должно быть на 1-4,5В меньше выходного напряжения стабилизатора.
Источник: журнал "Электрик", №5, 2008
