Чтобы быть универсальным источником питания, он должен иметь регулируемое выходное напряжение, а также ограничение тока с плавной регулировкой и индикацию, защиту от короткого замыкания, а также желательно защиту от обратной полярности и всплесков выходного напряжения. Такой источник питания может защитить цепи или компоненты настраиваемого устройства и в добавок самого себя и сэкономить драгоценное время и деньги.
В современное время благодаря миниатюризации и стремлению к низким производственным затратам мы, как потребители, подверглись риску появления трудно ремонтируемых устройств с SMD-компонентами, которые в случае выхода из строя должны отправить нас обратно в магазин за приобретением другого устройства.
Практически каждому из нас не хватает чего-то, что могло бы удовлетворить даже относительно неприхотливые наши требования. Схема источника питания, которая может удовлетворить многих приведена на рисунке.
Немного о схеме и используемых узлов в ней. Одним из основ схемы источника питания является операционный усилитель I01, пригодный для несимметричного источника питания. Вместе с другими компонентами, он выполняет роль источника опорного напряжения (IO1D), контроллер выходного напряжения (IO1C), оценка и ограничение тока (IO1B), и схему индикации ограничения выходного тока (Ю1А).
Остальные элементы являются общими компонентами линейного стабилизированного источника. Предохранитель POJ1 защищает вторичную обмотку трансформатора. Напряжение с выпрямительного (диодного) моста DM1 подается на конденсатор С1, задачей которого является уменьшение любых высокочастотных помех. C2 и C3 являются обычными фильтрующими (сглаживающими) конденсаторами, электролитический конденсатор C4 с низким ESR улучшает выходное сопротивление фильтрующей части.
Зеленый светодиод LED1, соединенный последовательно с резистором R1, указывает на наличие включения напряжения питания. Красный светодиод LED2, соединенный последовательно с R4, показывает, активна ли защита по току, регулировка ограничения тока осуществляется потенциометром P2. Переменный резистор TR1 используется для установки нужного предела ограничения тока.
Выходное напряжение регулируется потенциометром P1. Оба потенциометра подключены проводами к лицевой панели блока питания, аналогично установлены и светодиодные индикаторы. Выходной силовой транзистор T2 типа NPN, который имеет наибольшие потери мощности источника и поэтому должен быть установлен на радиаторе. В источнике питания можно использовать и другие типы транзисторов.
Все зависит какой ток желаете получить, подбором резистора R16 устанавливаем ограничение по току. В экспериментах также были опробованы транзисторы КТ819 и показали себя хорошо. Устанавливал и два транзистора в параллель и работало отлично при токе до 5 ампер. Больше не нагружал, так как не было необходимости.
Стабилитрон ZD1 с выхода операционного усилителя IO1D на его инвертирующий вход определяет опорное напряжение. Элементы управления и компоненты, расположенные за пределами печатной платы, подключаются через разъемы на печатной плате. Это обеспечивает удобство в настройке и возможности быстроты обслуживании, еще хотелось испытать этот способ при длительном использовании, хотя паяные соединения в этом случае были бы более надежными.
На схеме не показаны сетевой трансформатор, предохранитель, соединенный последовательно с первичной обмоткой. Источник питания защищен тремя быстродействующими диодами. Это защитный диод D1, подключенный параллельно клеммам питания микросхемы I01, диод D4, защищающий выходной транзистор T2, и диод D5, защищающий выход источника даже от кратковременного напряжения противоположной полярности, например, от индуктивной нагрузки или двигатель постоянного тока.
Слишком большая емкость конденсатора C7 с низким сопротивлением (ESR) на выходе источника нежелательна, это ухудшит качество регулирования. Теоретический идеал — нулевая емкость на выходе источника (регулятора), но на практике по нескольким причинам иногда сталкиваемся с комбинацией керамического и электролитического конденсаторов с разумной емкостью на выходе источника. Для своих целей использовал 47 мкФ (электролитический) и 100нФ на выходе источника.
Как вариант печатной платы и расположение компонентов представлены на рисунке.
Ну вот на этом кратко и заканчиваю, хотелось добавить, что при использовании подходящих транзисторов можно получить требуемое напряжение и выходной ток, но не следует забывать и про быстрые диоды их тоже надо подобрать на соответствующий ток.
