Электрическая схема блока питания для гаража

Напомню, что это схема конкретного экземпляра устройства (смотрите: Блок питания для гаража) и некоторые ее части могут выглядеть избыточно, а параметры отдельных элементов – с большим запасом. Тем не менее, она настраивалась и подгонялась под реальные условия эксплуатации и полностью работоспособна.

Назначение отдельных элементов схемы и работу устройства удобнее рассмотреть на приведенной ниже блок-схеме.

1. Трансформатор и выпрямители;

2. Формирователь опорного напряжения для схемы защиты от КЗ;

3. Активный элемент защиты от КЗ;

4. Формирователь опорного напряжения для схемы стабилизации и регулировки выходного напряжения;

5. Узел регулировки выходного напряжения;

6. Активный элемент схемы стабилизации и регулировки выходного напряжения;

7. Регулирующие транзисторы;

8. Узел отображения параметров выходного напряжения.

Рис. 1. Электрическая схема блока питания для гаража (для увеличения нажмите на рисунок)

Рис. 2. Блок-схема блока питания (для увеличения нажмите на рисунок)

Работа схемы:

Выпрямители:

Входное напряжение 220 вольт через предохранитель поступает на обмотку трансформатора (первичную). Нижняя по схеме вторичная обмотка трансформатора (блок 1) выполнена толстым проводом и имеет маркировку 8-8′, напряжение с этой обмотки будет использоваться для питания нагрузки. Диодный мост, собранный на мощных диодах Д231 (Imax=10А), выпрямляет напряжение. Пульсации напряжения сглаживает конденсатор С1. Ниже показана схема диодного моста, собранного на диодах Д231.

Аналогичным образом на диодной сборке VD2 собран выпрямитель для получения опорных напряжений. Светодиод HL1 – для индикации наличия сетевого напряжения на входе блока питания. Ток через него ограничивается резистором R1.

Работа схемы стабилизации выходного напряжения

Узел 4 — собственно параметрический стабилизатор на на резисторе R2 и стабилитронах VD5,VD6. Напряжение стабилизации выбрано 18 вольт для расширения пределов регулирования выходного напряжения.

Переменным резистором R4, напряжение на базе VT2 можно регулировать. Соответственно будет изменятся напряжение на его эмиттере, а следовательно – на базах параллельно соединенных выходных транзисторов, что в свою очередь, приведет к изменению выходного напряжения.

Теперь схема будет стремиться поддержать установленный уровень выходного напряжения. Для обеспечения большей стабильности параметрический стабилизатор и питается от отдельной обмотки 5-15.

Работа схемы защиты от короткого замыкания

При нормальной работе устройства транзистор VT1 закрыт и не мешает работе схемы стабилизации выходного напряжения. Диоды VD3,VD4 используются в качестве стабилитронов, так как включены в прямой полярности, то есть постоянно открыты. При протекании тока через открытый диод на нем падает около одного вольта. Таким образом база транзистора VT1 имеет фиксированный потенциал около двух вольт. Напряжение на эмиттере транзистора равно выходному напряжению (эмиттер соединен с выходом).

При возникновении в нагрузке короткого замыкания, напряжение на выходе (а значит и на эмиттере VT1) резко понизится и станет меньше напряжения на базе VT1, транзистор VT1 откроется, зашунтировав резистор R4 (напряжение на базе VT2 упадет почти до нуля), что вызовет закрытие транзистора VT2 и далее – закрытие VT3 – VT6. Ток через закрытые транзисторы минимален и не уже сможет их повредить.

После устранения КЗ схема вернется к нормальной работе.

Детали блока питания

Трансформатор ТСА-270-1

Диодный мост VD1 собран на диодах Д231, можно применить любые выпрямительные диоды на ток до 10 ампер, например: 10А02 (U=100B, I=10A), КД213 (U=200B, I=10A).

Диодный мост VD2 собран на диодах 1N4007, можно применить любые на напряжение 100 вольт (т. к. переменное напряжение на обмотке 5-15 = 70 вольт), например:КД221 с любой буквой (U≥100B, I=0,5A).

Диоды VD3,VD4 – КД522, можно выбрать другие кремниевые, например: Д226, КД106

Стабилитроны VD5,VD6 – Д814Б, можно заменить одним или несколькими, соединенными последовательно для получения требуемого напряжения стабилизации, например: КС509Б (Uстаб=18V).

Транзисторы VT1 – KT312, VT2 – 2T608A, VT3–VT6 — KT829. Вместо указанных типов вполне применимы другие транзисторы обратной проводимости малой, средней и большой мощности. Например: КТ503Е, КТ603А, КТ819А.

Индикаторные светодиоды – любые из имеющихся в наличии, применены – АЛ307БМ и ВМ.

Николай Мартов