Блок питания 12вольт

     На рисунке показана схема простого блока питания с выходным напряжением 5…14В. В принципе это типовая схема включения трехвыводного стабилизатора напряжения КР142ЕН 5А. Схема имеет ограничение тока нагрузки.

     В качестве сетевого трансформатора применен унифицированный трансформатор типа ТН54. Из четырех вторичных обмоток в схеме используются три, рассчитанных на ток нагрузки 4,45А. Выходное напряжение соединенных обмоток – 16,3В. После выпрямительного моста без нагрузки на конденсаторах фильтра будет напряжение равное амплитудному, т.е. 16,3 ? 1,41 ? 23В. При появлении тока нагрузки, это напряжение упадет на величину падения напряжения на диодах и падения напряжения на активном сопротивлении вторичной обмотки трансформатора. Прямое падение напряжения на диодах Д242А – 1 вольт. Основой стабилизатора является микросхемный стабилизатор КР142ЕН5А. Для увеличения тока нагрузки в схему введен мощный транзистор VT2 — КТ818А. Схема работает следующим образом.

     При увеличении тока нагрузки через микросхему, увеличивается напряжение на резисторе R2 – 15Ом. Когда напряжение на этом резисторе возрастет до уровня, примерно 0,66В, начнет открываться транзистор VT2 и основной ток будет течь именно через него. Для ограничения тока нагрузки при коротком замыкании на выходе стабилизатора, схема дополнена транзистором VT1. Датчиком тока для данной защиты от КЗ, является резистор R1. Его наминал выбирается в соответствии с формулой:

     Защита от КЗ срабатывает тогда, когда напряжение на базе транзистора VT1 будет равно напряжению открывания этого транзистора, при этом открывающийся транзистор VT1 будет шунтировать собой переход база-эмиттер транзистора VT2, препятствуя дальнейшему увеличению тока нагрузки стабилизатора.
     Теперь посмотрим, выдержит ли выбранный нами транзистор, режим КЗ. И так, при токе ограничения 4,45А и напряжении на входе стабилизатора примерно 21 вольт, на транзисторе выделится – 21В ? 4,45А = 93,45Вт тепловой мощности. Такую мощность может выдержать КТ818 в металлическом корпусе (Рмакс = 100Вт при температуре кристалла 25?С). Крепление транзисторов в таких корпусах не совсем удобно, да и мощность у нас на самом пределе, поэтому вместо КТ818 можно применить два составных транзистора КТ853Г в корпусе ТО220, у которых максимальный ток коллектора = 8А, Рмакс = 50Вт при температуре кристалла 50?С. Можно использовать и буржуйские транзисторы TIP105, TIP106, TIP107.

Данные в таблице 1. В связи с тем, что все эти транзисторы составные и имеют большие коэффициенты передачи по току, коэффициент стабилизации данной схемы тоже увеличится. Выходное напряжение устанавливается с помощью резистора R3. Его (напряжение), при необходимости, можно увеличить, увеличив номинал резистора R3. Величину этого резистора можно определить по формуле:
R3 = R4 (Uвых /Uстаб — 1) где Uвых – напряжение на выходе стабилизатора, Uстаб – фиксированное напряжение стабилизации микросхемы, в данном случае оно равно пяти вольтам. Например, для выходного напряжения 24В, R3 будет равно 510 (24/5-1) = 1938Ом = 2,0кОм. При этом не забудьте о рабочем напряжении электролитических конденсаторов, его значение надо будет увеличить. А также придется уменьшить отдаваемый в нагрузку ток.