блок питаниябуферное включениеЕсли по каким-либо причинам вам надоело покупать батарейки для вашего устройства, и есть желание заменить его сетевым блоком питания, то вам поможет устройство, собранное по схеме на рис.1. Устройство представляет собою некий промежуточный блок питания между трансформаторным и бестрансформаторным. С одной стороны трансформатор, вроде бы, имеется, но он понижает не 220В, а гораздо меньшее - то, что "достается" после использования гасящих конденсаторов. Это около 10...20В. В связи с этим трансформатор является не столько понижающим, сколько разделительным. Поэтому он может быть с небольшим коэффициентом трансформации, например, от ненужного радиоприемника. Напряжение с его вторичной обмотки поступает на выпрямительный диодный мост VD1 - VD4. Далее сглаживатся конденсатором С3 и стабилизируется диодами VD5, VD6 на уровне примерно 1,5В при условии потребления нагрузкой тока не более 10мА. При больших токах схему после диодного моста можно выполнить в виде параметрического стабилизатора и пересчитать с учетом нагрузки. Такой пример будет приведен в разделе "Расчеты".
Одно из свойств этого блока питания в том, что его можно использовать одновременно с работой батарейки, т.е. включать в "параллельную" работу. При частых отключениях отключениях электроэнергии это поможет сохранить работу устройства, например, часов. В этом случае оба источника рекомендуется включать через разделительный диод - каждый через свой, как на рис.2. Еще такую работу именуют работой "в буфере".
В рассмотренном устройстве можно использовать трансформатор со следующими данными (или близкими к ним): магнитопровод Ш5х6, обмотка 1 - ПЭВ-1 0,08 1200витков, обмотка 2 - ПЭВ1 0,18 250 витков. В любом случае, если нет похожего трансформатора, а перематывать нет желания - можно использовать тот, что нашли и поэксперементировать с конденсаторами С1 и С2 (можно и не два, а один конденсатор включить последовательно с первичной обмоткой трансформатора) так, чтобы на выходе трансформатора было порядка 2...4В.
блок питанияЕще один вариант подобного блока на рис.3. Его выходное напряжение составляет 5В при токе нагрузки до 200мА. Схема после диодного моста представляет собою параметрический стабилизатор с усилителем тока на транзисторе VT1. Трансформатор применим со следующими характеристиками: магнитопровод Ш 10*10, обмотка 1 - 4600 витков ПЭВ-1 0,1 или ПЭЛ 0,1. Обмотка2 - 250 витков ПЭВ-1 0,3 или ПЭЛ 0,3. Далее блок необходимо немного отстроить. Необходимо кратковременно включить устройство и измерить напряжение на R2 и по формулеформула вычислить ток стабилизации стабилитрона. Если этот ток не превышает максимально допустимого для стабилитрона, блок можно включать в сеть надолго. Далее измерить напряжение на первичной обмотке трансформатора. Он должно составлять 100...120В. В противном случае необходимо подобрать конденсатор С1. При напряжении на первичной обмотке менее 100...120В взять конденсатор с большей емкостью. Однако, надо учесть, что подняв напряжение на первичной обмотке, вызовете повышение напряжения на выходе трансформатора и увеличение Iст. Надо этот процесс контролировать. Требуемый ток через стабилитрон регулируется R2.

схема блока питанияЕще один вариант замены гальванического элемента на 1,5В сетевым трансформаторным блоком представлен на рис.4. Схема рассчитана на трансформатор с напряжением вторичной обмотки около 13,5В. Можно использовать трансформатор ТВК-110ЛМ от кадровой развертки старых телевизоров. Снимаемое со вторичной обмотки напряжение выпрямляется диодом VD1 и поступает на стабилизатор, выполненный на транзисторах VT1-VT4. С зажимов ХТ1 и ХТ2 стабильное напряжение 1,5В можно подавать, скажем, вместо батарейки для электронно-механических часов. Перед подключением к часам блок необходимо предварительно отстроить. Для этого к выходным контактам смонтированного блока подключить сопротивление номиналом 4,7 кОм и выставить на выходе по вольтметру напряжение около 1,6В путем точного подбора сопротивления R3. Подключив часы, можно значение этого резистора еще раз уточнить. Можно это сопротивление заменить на подстроечное, чтобы в случае неточного хода часов можно было со временем либо увеличить либо уменьшить выходное напряжение блока питания.

схема комбинированного блока питанияЭтот комбинированный блок питания, рекомендуемый радиолюбителям среднего уровня, представляет собою два независимых источника питания радиоаппаратуры: постоянного напряжения, регулируемого в пределах 0...12В, и переменного напряжения, регулируемого в пределах 0..215В.
Первый из них предназначен для питания приборов и устройств на транзисторах и микросхемах, второй - для плавного регулирования частоты вращения ротора сетевых электродвигателей, яркости свечения ламп накаливания, температуры жала паяльника или нагревательного элемента, понижения сетевого напряжения 220В до 127В (вместо ЛАТРа) и других подобных целей. Одновременно оба источника можно использовать для питания измерительных приборов и устройств на цифровых микросхемах с высоковольтными газоразрядными индикаторами. Максимальный ток нагрузки каждого из источников - 0,5А. Напряжение переменной составляющей (пульсации) источника постоянного тока не более 0,2В.
У каждого из них свой выключатель первичной цепи питания, защитный предохранитель и вольтметр, показывающий выходное напряжение.
Принципиальная схема показана на рис.6. В источнике переменного напряжения в качестве регулирующего элемента применен мощный транзистор VT1, выполняющий роль своеобразного полупроводникового переменного резистора, включенного последовательно с нагрузкой. Такое техническое решение дает ряд преимуществ по сравнению с тиристорным регулятором или ЛАТРом, например: не создает помех, проникающих в электросеть, имеет небольшие габариты и массу.
читать далее...
печатная платаТранзисторный регулятор позволяет управлять устройствами как с активной нагрузкой, так и с реактивной. Он к томе относительно прост и не содержит дефицитных деталей. Из недостатков наиболее серьезен один - на регулирующем транзисторе выделяется большое количество тепла, что создает определенные трудности с его отведением. Диодный мост VD1 - VD4 обеспечивает прямой ток через транзистор VT1 при обоих полупериодах сетевого напряжения. Пониженное трансформатором Т1 до 6В сетевое напряжение снимается с его обмотки II. Выпрямляет его диодный блок VD5 и сглаживает конденсатор С1. Переменным резистором R1 регулируют базовый ток транзистора VT1. Резистор R2 - токоограничительный. Диод VD6 предотвращает попадание на базу транзистора VT1 напряжения отрицательной полярности. Выходное напряжение контролируют по вольтметру PU1. Ток нагрузки работающей с таким источником переменного напряжения, зависит от значения управляющего напрядения на базе транзистора VT1. Изменяя это напряжение резистором R1 можно управлять током коллектора транзистора, а следовательно, и током через нагрузку. При крайнем нижнем по схеме положении движка резистора R1 транзистор VT1 оказывается полностью открытым и напряжение на нагрузке будет максимальным. В крайнем же верхнем положении движка этого резистора транзистор будет в закрытом состоянии и ток через нагрузку прекратится.
Трансформатор Т2, питающий источник постоянного напряжения, понижает переменное напряжение сети до 12В. Это напряжение выпрямляет диодный блок VD7, а пульсации напряжения сглаживают конденсаторы С2, С3. Стабилитрон VD8 и резистор R3 образуют параметрический стабилизатор напряжения, а транзистор VT2 усиливает выходную мощность этого источника. напряжение, снимаемое с его выхода, регулируют переменным резистором R4. Конденсатор С4 служит для фильтрации высокочастотных помех при питании от блока устройств на цифровых микросхемах. Выходное напряжение контролируют по вольтметру PU2.
Большую часть деталей блока можно смонтировать на печатной плате из фольгированного материала толщиной 1,5...2мм (рис.7). Мощные диоды VD1 - VD4 устанавливают на плате без теплоотводов. Плату, сетевые трансформаторы Т1, Т2 и транзисторы VT1 и VT2 размещают в пластмассовой или металлической коробке подходящих размеров. Транзисторы устанавливают на теплоотводах с полезной площадью рассеивания для транзистора VT1 - не менее 300см², а для транзистора VT2 - 30см². на лицевой панели блока размещают все органы управления, вольтметры и разъемы, а держатели предохранителя - на задней или одной из боковых стенок. Все необходимые соединения выполняют торезками тонкого монтажного провода в надежной изоляции.
Кроме указанных на схеме, в блоке питания можно использовать транзисторы: VT1 - КТ812А, КТ812Б, КТ824А, КТ824Б, КТ828А, КТ834А - КТ834В, КТ840А, КТ840Б, КТ847А, КТ856А; VT2 - КТ805АМ, КТ807А, КТ807Б, КТ815А - КТ815Г, КТ817А - КТ817Г, КТ819А - КТ819Г. Диоды VD1 - VD4 должны быть рассчитаны на напряжение не менее 250В и ток не менее 1А - например, КД202Ж - КД202С или из серий Д245, Д246, Д247, Д248 с любым буквенным индексом. Выпрямительные блоки VD5 и VD7 - КЦ405 с любым буквенным индексом; диод VD6 - Д237. Стабилитрон VD8 - Д811, Д813, Д814Г.
Оксидные конденсаторы С1 - С3 - К50-6, С4 - малогабаритный керамический КМ-5 или КМ-6. Постоянные резисторы R2, R3 - МЛТ, ОМЛТ, С2-23 или любые другие. Переменный резистор R1 - проволочный на мощность рассеивания не менее 3Вт, например, ППБ3 или ППБ15; R4 - СП, СПО мощностью не менее 0,5Вт. Предохранители FU1, FU2 - ВП1-1. Тумблеры SA1, SA2 - ТВ1-1, ТВ1-2, МТ1, МТД1, Т1 - Т3, Т3-С. Вольтметр PU1 - Ц4201 или любой другой, рассчитанный на измерение переменного напряжения 250...300В, а PU2 - М4231.40 или любой другой вольтметр постоянного тока на напряжение 12...15В. Разъем Х1 - стандартная сетевая вилка, Х2 - сетевая розетка, Х3 - любого типа. Сетевые трансформаторы Т1, Т2 подойдут от кадровой развертки старых телевизоров типа ТВК-70Л2, ТВК-110ЛМ, ТВК-110Л. В общем, для трансформатора Т1 подойдет любой сетевой с напряжением на вторичной обмотке 5...10В, выдерживающий ток 0,5А, а для трансформатора Т2 подойдет любой сетевой с напряжением на вторичной обмотке 12...18В, выдерживающий такой же ток 0,5А.
Блок питания налаживания не требует. Если при монтаже ошибок не допущено и применены исправные детали, он начинает работать сразу после включения.В заключение несколько рекомендаций, касающихся увеличения выходной мощности источника переменного напряжения. Если его регулирующий транзистор (VT1) выбрать из серии КТ856, то мощность, потребляемая от сети, может достигать 150Вт, с транзистором из серии КТ834 - 200Вт, а КТ847 - 250Вт. При необходимости еще больше увеличить выходную мощность источника, регулирующий элемент составляют из нескольких параллельно включенных транзисторов, соединив их одноименные выводы. Эти транзисторы подбирают с возможно близкими коэффициентами h21э и, кроме того, в их базовые базовые цепи включают индивидуальные уравнивающие резисторы. Диоды VD1 - VD4 придется заменить на более мощные, рассчитанные на ток не менее потребляемого нагрузкой. Диод VD6 также необходимо будет заменить на более мощный, способный пропускать ток до 1А. На бОльший ток должен быть рассчитан и предохранитель FU1. Но в этом случае, возможно, придется установить небольшой вентилятор для отведения тепла от полупроводниковых приборов.
Работая с блоком питания, не забывайте о мерах безопасности. Помните, что источник переменного тока гальванически связан с электросетью и находится под высоким напряжением.