Для питания радиоэлектронных средств с повышенным потреблением тока необходимо использовать стабилизаторы обеспечивающие стабилизацию напряжения при токе нагрузки от 3 - 5А. При использовании современной элементной базы, а т.е. микросхем стабилизаторов и мощных транзисторов поставленная задача будет легко выполнима. Для того чтобы элементная база в конструируемом вами стабилизаторе была выбрана правильно, необходимо провести расчет выходных параметров стабилизатора в зависимости от ваших потребностей.
Принципиальная схема мощного стабилизатора обеспечивающего ток нагрузки до 5А приведена на рис.1, что вполне достаточно для запитывания большинства радиолюбительских конструкций. Схема выполнена с применением микросхемы стабилизатора серии КР142 и внешнего проходного транзистора.
Рис.1.
При малом токе потребления транзистор VT1 закрыт и работает только микросхема стабилизатора, но при увеличении потребляемого тока, напряжение, выделяемое на R2 и VD5, открывает транзистор VT1, и основная часть тока нагрузки начинает течь через его переход. Резистор R1 служит датчиком тока по перегрузке. Чем больше сопротивление R1, тем по меньшему току срабатывает защита, и транзистор VT1 закрывается. Фильтрующий дроссель L1 служит для подавления пульсации переменного тока при максимальной нагрузке.
Данную схему можно взять за основу при построении различных стабилизаторов на напряжение 5 - 15В. При этом силовые диоды VD1 - VD4 должны быть рассчитаны на ток не менее 10А. При помощи резистором R4 осуществляется точная подстройка выходного напряжения - т.е. базовое значение задается типом применяемой микросхемы стабилизатора серии КР142. Все силовые элементы устанавливаются на радиаторы площадью не менее 200 см2.
Расчет
Для нормальной работы любого стабилизатора и сохранения его параметров при максимальном потреблении тока нагрузкой необходимо произвести расчет. Чтобы показать на примере приведем расчет стабилизатора напряжения показанного на рис.1 со следующими характеристиками:
- Uвх - 20В;
- Uвых - 12В;
- Iнаг - 3A;
Выбираем стабилизатор напряжения 12В в серии КР142 — КР142ЕН8Б и т.д. Выбираем проходной транзистор, способный рассеять максимальную мощность нагрузки Ррас = Uвх* Iнагр = 20 • 3 = 60 Вт - мощность транзистора желательно выбирать в 1.5 - 2 раза большей.
К примеру нам подходит распространенный КТ818А имеющий характеристики - Ррас = 100 Вт, Iк макс = 15А. В качестве диодов VD1 - VD5 могут использоваться любые подходящие по току силовые диоды, например, КД202Д и т.д.
Применение современных радиокомпонентов уменьшит габариты и улучшит параметры стабилизатора, но не все радиолюбители могут покупать новые радиодетали. Поэтому использование радиодеталей БУ от различных блоков подлежащих разборке, расширяет возможности радиолюбителя при конструировании стабилизаторов. Данная схема стабилизатора и рассчитана на самое широкое применение различных радиодеталей.
Материал подготовил Ю. Замятин, (UA9XPJ).
