Адаптер змінного струму

У цій частині бесіди я розповім тобі про закінчену блоці живлення транзисторної апаратури від мережі змінного струму. Конструюються приймачі або підсилювачі ти можеш змінювати, спрощувати або ускладнювати, але для їх харчування будеш використовувати один і той же блок живлення.

Пропонований блок живлення (рис. 169) являє собою двонапівперіодний випрямляч зі стабілізатором і регулятором випрямленої напруги. Напруга постійного струму на його виході можна плавно змінювати приблизно від 1 до 12 В при струмі до 0,5 А. Це означає, що такий блок можна використовувати для харчування практично будь-якого транзисторного приймача або підсилювача 34, вимірювальних приладів.

Розберемося в пристрої і роботі блоку. Мережевий трансформатор Т1 обмоткою I підключають до електроосвітлювальної мережі напругою 220 В через плавкий запобіжник Пі вимикач S1. Обмотка II трансформатора і діоди V1 V4, включені по мого виття схемою, утворюють двухполупе ріодний випрямляч. Ця частина блоку живлення тобі вже знайома по попередній частині бесіди (див. Рис. 166).

До випрямного мосту підключений електролітичний конденсатор С1, частково згладжує пульсації випрямленої напруги. З нього випрямлена напруга подається до навантаження RH через стабілізатор напруги, що виконує функцію додаткового фільтра випрямляча і одночасно регулятора вихідної напруги блоку харчування.

Простеж ланцюг живлення навантаження RH (приймач, підсилювач), що підключається до затискачів XI і Х2 + блоку. Струм в цьому ланцюзі, а значить, і напруга на навантаженні залежать від стану транзистора V7, включеного в цю ланцюг. Коли цей транзистор відкритий і опір його ділянки емітер колектор мало (кілька ом), всю напругу випрямляча падає на навантаженні RH. Коли ж транзистор закритий і опір ділянки емітер колектор стає дуже великим, то майже всі напруга випрямляча падає на цій ділянці, а на частку навантаження практично нічого не залишається. Станом же транзистора V 7 управляє транзистор V 6, який в свою чергу управляється напругою, що подається на його базу з движка змінного резистора R2. Обидва транзистора включені за схемою ОК (емітерний повторювачі) і працюють як двохкаскадний підсилювач струму. Навантаженням транзистора V6 є емітерний р n перехід транзистора V7 і резистор R3, а навантаженням регулюючого транзистора V7 ланцюга приймача або підсилювача, підключені до виходу блоку.

Керуючу ланцюг стабілізатора напруги утворюють параметричний стабілізатор, що складається з резистора R1 і стабілітрон V5, і підключений до нього змінний резистор R2. Завдяки стабілітрону і конденсатору С2 на змінному резисторі (по відношенню до стабілітрону він включений потенціометром, тобто дільником напруги) діє постійна напруга, рівне напрузі стабілізації Uст використовуваного в блоці стабілітрона. В описуваному блоці це напруга дорівнює 12 В. Коли движок змінного резистора знаходиться в крайньому нижньому (за схемою) положенні, керуючий транзистор V6 закритий, так як напруга на його базі (щодо емітера) дорівнює нулю. Регулюючий транзистор V7 в цей час теж закритий. У міру переміщення движка змінного резистора вгору на базу транзистора V6 подається відкриває негативна напруга і в його емітерний ланцюга з'являється струм. Одночасно негативним напругою, що падає на емітерний резисторі R3 транзистора V6, відкривається транзистор V7, і у зовнішній ланцюга блоку живлення з'являється струм. Чим більше негативна напруга на базі транзистора V6, тим більше відкриваються транзистори, тим більша напруга на виході блоку живлення і струм в його навантаженні.

Найбільша напруга на виході блоку майже дорівнює напрузі стабілізації стабілітрона V5 (Д813), а максимальний струм, споживаний навантаженням від блоку, подвоєному прямому струму діодів випрямляча. У випрямлячі описуваного блоку використовуються діоди серії Д226, максимальний випрямлений струм яких дорівнює 300 мА (0,3 А). Значить, і найбільший струм, споживаний від блоку живлення навантаженням, може досягати 600 мА. При зміні струму в навантаженні від декількох міліампер до 280 300 мА напруга на ній залишається практично незмінним.

Можлива конструкція блоку живлення показана на рис. 170, а. Штриховими лініями умовно позначені кути фанерного ящика корпусу блоку. Всі деталі, крім змінного резистора R2 з вимикачем харчування S1, резистора R4 і вихідних затискачів, змонтовані гетинаксовій панелі, яка гвинтами укріплена на дні корпусу. Орієнтовні розміри цієї панелі, схема розміщення та з'єднання деталей на ній показані на рис. 170,6. На цьому кресленні деталі зображені так само, як на принциповій схемі, символічно, а сполучні провідники, що знаходяться знизу панелі штриховими лініями. Корпус транзистора V6 знаходиться в отворі (діаметром 10 мм) в платі. Нижня частина корпусу транзистора V7 також знаходиться в отворі в платі (діаметром 17 мм), зверху він притиснутий до плати фланцем. Змінний резистор R2 з вимикачем S1 (змінний резистор ТК або ТКД) і вихідні затискачі блоку укріплені на іншій панелі, випиляної з листового гетинаксу, стеклотекстолита чи іншого ізоляційного матеріалу товщиною 2 3 мм (в крайньому випадку з фанери), що є кришкою ящика. Вони з'єднуються з відповідними їм точками монтажної панелі багатожильними провідниками в надійній ізоляції. Резистор R4 підпаяні безпосередньо до вихідних затискачів.

Резистор R2 на потужність розсіювання менше 0,5 Вт повинен бути групи А, т. Е. Його опір між виводом движка і будь-яким з крайніх висновків прямо пропорційно куту повороту осі. Це необхідно для того, щоб його шкала вихідних напруг була максимально рівномірної. Коефіцієнт h21Е транзисторів може бути невеликим, наприклад 15 20, важливо лише, щоб вони були справними. Причому замість транзистора МП39 можна використовувати будь-які інші малопотужні низькочастотні транзистори (МП40 МП42), а замість П213Б транзистори П214 П217, П201, П4 з будь-яким буквеним індексом. Потужний транзистор V7 бажано встановити на радіаторі. Резистори R1, R3 типу МЛТ на будь-яку потужність розсіювання. Електролітичні конденсатори типу К50 6. Їх ємності можуть бути більше 500 МКФ, що ще краще згладить пульсації випрямленого струму. Що ж стосується їх номінальних напруг, то для конденсатора С1 воно повинно бути не менше 25 В, а для С2 не менше 15 В. Стабілітрон V5 серії Д813 або подібні до нього Д811, Д814Г з напругою стабілізації 12 В. Для самого випрямляча крім діодів серії Д226 можна використовувати діоди Д7 з будь-яким буквеним індексом.

Функцію мережевого трансформатора Т1 виконує вихідний трансформатор кадрової розгортки ТВК 70, первинна обмотка якого використовується як мережева. При напрузі мережі 220 В на його вторинній обмотці виходить змінна напруга близько 12 В, а на виході випрямляча (на конденсаторі C1) постійна напруга 16 17 В. Але мережевий трансформатор може бути саморобним, про що у нас вже була розмова в цій бесіді.

Монтуючи деталі блоку живлення, особливу увагу приділи правильної полярності включення діодів, електролітичних конденсаторів і висновків транзисторів.

А закінчивши монтаж, перевір його усування несправностей чи немає помилок, непотрібних з'єднань. Тільки після цього підключай його до мережі і перевіряй його працездатність. Включивши харчування, відразу ж зміряй вольтметром постійного струму напруга на виході блоку. У положенні движка змінного резистора R2 в крайньому верхньому (за схемою) положенні воно повинно відповідати номінальній напрузі стабілізації стабілітрона (в нашому випадку 12 В) і плавно зменшуватися майже до нуля при обертанні осі змінного резистора проти напрямку руху годинникової стрілки. Якщо, навпаки, при такому обертанні осі резистора напруга збільшується, то поміняй місцями провідники, що йдуть до крайніх висновків цього регулятора вихідної напруги блоку.

Потім в розрив ланцюга стабилитрона, зазначений на рис. 169 хрестом, включи міліамперметр і, підбираючи резистор R1, встанови в цьому ланцюзі струм, що дорівнює 10 12 мА. При підключенні до виходу блоку навантаження, роль якої може виконувати дротяний резистор опором 100 120 Ом, струм через стабілітрон повинен зменшуватися до 6 8 ма, а напруга на еквіваленті навантаження залишатися практично незмінним.

Після цього займися градуювання шкали змінного резистора R2, по якій надалі ти будеш встановлювати напругу, що подається до тієї чи іншої навантаженні. Роби це так. До вихідних затискачів підключи резистор опором 430 470 Ом, щоб замкнути зовнішній ланцюг блоку, і вольтметр постійного струму. Потім плавно обертай вісь змінного резистора і на дузі, накресленої навколо осі, роби позначки, відповідні напруженням, показуваним вольтметром.

На цьому налагодження блоку харчування можна вважати закінченим.

Які зміни або доповнення можна внести в цей блок живлення?

Може трапитися, що у тебе не буде транзистора П213Б або іншого транзистора середньої або великої потужності. Тоді на його місце постав транзистор МП42. Але в цьому випадку найбільший струм, споживаний навантаженням від блоку живлення, не повинен перевищувати 40 50 мА. На перших порах це тебе цілком влаштує, а в подальшому ти його заміниш потужним транзистором.

До вторинної обмотки трансформатора можна підключити комутаторну лампочку розжарювання H1 (на рис. 171, а), розраховану на напругу 12 В, і зміцнити її на верхній лицьовій панелі. Вона, спалахуючи, буде служити індикатором підключення блоку до мережі.

Блок можна доповнити вольтметром і по ньому, замість шкали змінного резистора, встановлювати необхідне вихідна напруга. Схема підключення вимірювального приладу до виходу блоку показана на рис. 171,6. Для цієї мети підійде будь-який малогабаритний прилад магнітоелектричної системи, наприклад, М5 2 на струм 1 5 мА. Зразкове опір додаткового резистора Rдоб. що обмежує струм через вольтметр РШ, розрахуй за формулою, яка витікає із закону Ома: R = U / I, тут U найбільшу напругу на виході блоку живлення, а I найбільший струм, на який розрахований вимірювальний прилад. Так, наприклад, якщо прилад на ток 5 мА, а напруга на виході блоку 12 В, резистор Rдоб повинен бути опором близько 2400 Ом. Шкалу приладу градуюються по контрольному вольтметру.

Вольтметр, як і змінний резистор, можна розмістити на лицьовій панелі блоку.

В блок живлення можна ввести також індикатор перевантаження. Справа в тому, що транзистори, що працюють в стабілізаторі напруги, не витримують перевантажень. Найбільш небезпечно коротке замикання між вихідними затискачами або між токонесущей провідниками конструкції, підключеної до блоку. У цьому випадку через регулюючий транзистор V7 блоку може текти неприпустимо великий для нього струм, через що може статися тепловий пробій транзистора і він вийде з ладу.

Найпростіший індикатор перевантаження (рис. 172) являє собою паралельно з'єднані резистор R5 і лампу розжарювання Н2, які треба включити в розрив ланцюга між фільтруючим конденсатором С1 і параметричних стабілізатором R1V5. У міру зростання струму навантаження буде збільшуватися падіння напруги на нитки розжарення лампи Н2 і резистори R5. Опір цього резистора підібрано так, щоб при струмі навантаження 200 250 мА нитка лампи починала помітно на око розжарюються, а при струмі понад 500 мА яскраво світитися, сигналізуючи про перевантаження блоку живлення.

РЕГИСТОР R5 дротяний, на потужність розсіювання не менше 10 Вт. Використовуй для нього провід високого опору манганіновий, ніхромову або константанових товщиною 0,18 0,2 мм. Намотай його на корпус резистора МЛТ 0,5 або МЛТ 1,0. Сигнальна лампа Н2 комутаторна КМ6 60 (6 У х 60 мА) або МН6,3 0,26 (6,3 В х 0,26 А). Розмісти її на панелі з внутрішньої сторони неподалік від змінного резистора R2, а отвір проти лампи прикрий червоною прозорою плівкою. Таке нескладне сигнальний пристрій допоможе тобі при перевантаженні блоку живлення попередити вихід з ладу транзисторів стабілізатора напруги.

Блок живлення можна також доповнити миллиамперметром і за його свідченнями судити про сумарному струмі, споживаної приймачем, підсилювачем коливань звукової частоти або інший підключеної до нього навантаженням. Підійде будь-який малогабаритний вимірювальний прилад магнітоелектричної системи на ток 200 300 мА. Його, укріпленого на лицьовій панелі блоку, можна включити, дотримуючись полярності, в розрив провідника, що йде від регулюючого транзистора стабілізатора напруги до вихідного затиску. Він теж буде служити індикатором перевантаження блоку живлення.

Чи завжди мережевий блок живлення повинен мати стабілізатор напруги? Ні! Він необов'язковий, наприклад, для випрямляча блоку живлення підсилювача 3ч підвищеної вихідної потужності, для деяких інших пристроїв, що не вимагають ретельного згладжування пульсацій випрямленої напруги.

На закінчення хочу ще раз нагадати:

Користуючись мережевим блоком живлення, не забувай, що в ланцюзі первинної обмотки його трансформатора діє досить висока напруга.

У цій бесіді я розповів лише про джерела струму для харчування транзисторних конструкцій. Про способи харчування конструкцій на електронних лампах я розповім о чотирнадцятій бесіді.