Источник питания повышенной мощности

Это устройство, работающее от сети переменного тока, предназначается для питания приборов и механизмов электрооборудования автомобиля, установленной в нем радиоэлектронной аппаратуры во время проводимых ремонтных или профилактических работ. Например, при подготовке автомобиля к техосмотру, к дальнему путешествию, для подзарядки аккумуляторной батареи, проверки системы зажигания, контрольно-измерительных приборов и т. п. От него можно также питать портативную приемопередающую

Рис.1

аппаратуру с выходной мощностью до 100 Вт, причем круглосуточно. Ток в нагрузке, подключенной к источнику, может достигать 20 А при напряжении пульсации около 1 В. Но учтите: для запуска двигателя автомобиля стартером этот источник питания непригоден. Схема устройства приведена на рис. 1. Обмотка с выводами 7-8, соединенные последовательно обмотки с выводами 9-10, 11-13, 14-16 сетевого трансформатора Т1 и диоды VD1-VD4 образуют двухполупериодный выпрямитель. Для уменьшения внутреннего сопротивления выпрямителя диоды VD1, VD2 и VD3, VD4 его плеч включены параллельно. Они к тому же германиевые, поэтому и падение напряжения на них минимальное, что способствует уменьшению выделяемого ими тепла. Для сглаживания пульсации выпрямленного напряжения применен оксидный конденсатор С1 большой емкости - 200 000 мкФ. Резистор R1 и стабилитрон VD5 образуют параметрический стабилизатор постоянного напряжения 10 В. Это напряжение, пульсации которого дополнительно сглаживаются конденсатором С2, подается на вывод 8 микросхемного стабилизатора КР142ЕН5А (DA1) с фиксированным выходным напряжением 5 В. С выходе (вывод 2) стабилизатора напряжение около 15 В поступает на базу эмиттерного повторителя, составленного из трех, соединенных параллельно мощных транзисторов VT1- VT3. Вообще же, подбором стабилитрона VD5 с меньшим напряжением стабилизации можно устанавливать на выходе источника напряжение от 8 до 12В. На диоде VD6 и конденсаторе СЗ собран однополупериодный выпрямитель переменного напряжения обмотки с выводами 14-16 сетевого трансформатора, который питает светодиод HL1 - индикатор подключения устройства к сети. Резистор R2 ограничивает ток, текущий через светодиод. В принципе, светодиодный индикатор можно подключить к выходу основного выпрямителя, но тогда из-за длительной разрядки фильтрующего конденсатора С1 он будет еще некоторое время светиться после размыкания контактов сетевого выключателя. Внешний вид конструкции источника показан в заголовке статьи, а размещение деталей в его корпусе (размеры - 230Х310Х130 мм) - на рис. 2. Сетевой выключатель SA1, держатель плавкового предохранителя FU1, индикатор HL1 и выходные гнезда-зажимы XI и Х2 находятся на лицевой панели корпуса, а сетевой трансформатор Т1 и фильтрующий конденсатор С1 укреплены на его боковых стенках. Конденсатор и охватывающая его алюминиевая крепежная скоба предварительно обернуты несколькими слоями лакоткани, предотвращающей деформацию корпуса конденсатора. Задняя стенка корпуса-ребристый теплоотвод размерами 210Х130Х36 мм. На нем установлены выпрямительные диоды VD1-VD4, микросхемный стабилизатор DA1 и транзисторы VT1-VT3. Все эти элементы должны быть изолированы от теплоотвода прокладками из листовой слюды. Остальные детали источника смонтированы навесным методом на стойках вокруг микросхемы DA1. Надо сказать, что мощность, рассеиваемая диодами и транзисторами, установленными на теплоотводе, незначительная, поэтому его размеры могут быть меньше в 2-3 раза. Сетевой трансформатор Т1 - унифицированный ТН61 (см. "Радио", 1981, № 7-8, с. 74). Заменить его можно трансформатором с двумя вторичными обмотками, каждая из которых обеспечивает переменное напряжение 14... 16 В при токе нагрузки до 20 А. Конденсатор С1 - оксидный К50-18 на номинальное напряжение 20 В. Надо иметь в виду, что оксидные конденсаторы имеют значительный разброс номинальной емкости и, кроме того, со временем уменьшают емкость. Поэтому в источнике питания желательно использовать конденсатор возможно большей емкости выпуска последних лет. Конденсатор С2- К50-6, СЗ-К53-1А или любые другие оксидные на номинальное напряжение не менее 15В.

Рис.2

Диоды Д305 (VD1-VD4) можно заменить на Д302 или КД219А-мощные с барьером Шоттки. Стабилитрон VD5-KC210B или Д814В. Сетевой выключатель SA1 - ПТ8 или любой другой на переменное напряжение 220 В. Монтаж токонесущих цепей источника питания выполняйте многожильным медным луженым проводом сечением 2,5... 3 мм2 в шелковой или поливинилхлоридной изоляции, например, марки МГШВ. Тщательно проверив правильность монтажа, к выходным гнездам-зажимам источника подключите эквивалент нагрузки сопротивлением 0,5... 1 Ом (проволочный резистор из нихрома диаметром 1... 1,5 мм), включите питание и тут же измерьте вольтметром напряжения на выходе выпрямителя (на конденсаторе С1) и на выходе источника. При максимальном токе нагрузки (около 20 А) напряжение на выходе выпрямителя снизится примерно до 16 В, а на выходе источника - до 12 В, что будет свидетельствовать о работоспособности устройства. Может случиться, что при длительной работе источника под нагрузкой один из диодов основного выпрямителя будет нагреваться больше, чем три других. Это укажет на то, что его сопротивление в открытом состоянии больше, чем у других диодов выпрямителя. Такой диод следует заменить. Желаемую яркость свечения индикатора HL1 устанавливайте подборкой резистора R2. Описанный здесь источник питания повышенной мощности не имеет узла защиты от перегрузок. Поэтому, пользуясь им, избегайте случайных замыканий его выходных гнезд-зажимов или в цепях питания подключаемых к нему устройств. В случае длительной эксплуатации источника при максимальном токе нагрузки необходимо контролировать температуру сетевого трансформатора - она не должна

превышать 60 °С.