3. Призначення і застосування пристрою

Пристрій при відносній простоті технічного рішення має високі енергетичні показники та призначений для живлення радіоелектронної апаратури, що живиться напругою 12 В при струмі навантаження до 1 А. Стабільність рівня пульсацій на всьому інтервалі струму навантаження дає можливість синхронізації пристрою з цифровими приладами, що полегшує вирішення задачі про їхню сумісність.

Застосовувати даний пристрій можна як джерело живлення радіоапаратури в домашній лабораторії радіоаматора чи в навчальних майстернях.

Ділянка стабілізації струму на навантажувальній характеристиці дозволяє використовувати виріб в якості зарядного пристрою для зарядки акумуляторних батарей стабілізованим струмом.

4. Технічна частина

4.1 Техн ічні дані

	Вхідна напруга, В ……………………………………………	220
	Вихідна напруга, В ………………………………………….	12
	Номінальний струм навантаження, А ……………………...	1
	Рівень пульсацій вихідної напруги при Ін=1 А, В …………	0,2
	Коефіцієнт корисної дії (ККД), % ………………………….	0,89
	Споживаний струм в режимі замикання ланцюга навантаження, А …………………………………………….	0,4
	Габарити, см …………………………………………………	7,5×18×17
	Маса, кг ………………………………………………………	0,9

4.2 Принцип дії пристрою

Пристрій живиться від промислової напруги ~220 В. Перемикач SA1 призначений для вмикання та вимикання джерела живлення. Плавкий запобіжник FU1 виконує роль захисного елементу при перевищенні струму споживання (короткому замиканні в схемі).

Схема електрична принципова зображена на малюнку нижче.

Мал. 7. Схема електрична принципова

Трансформатор Т1 – понижаючий. Він трансформує напругу ~220 вольт в напругу ~15 В, яка із вторинної обмотки надходить на випрямляч, зібраний на діодах VD1-VD4 по мостовій двопівперіодній схемі.

Коли випрямлена напруга поступає на вхід стабілізатора, струм протікаючий через резистор R2, відкриває ключовий елемент, побудований на транзисторах VT2, VT3, в результаті чого в ланцюзі транзистор VT3 – дросель L1 – навантаження – резистор R6 виникає струм. Відбувається зарядка конденсатора С4 і нагромадження енергії дроселем L1. Якщо опір навантаження досить великий, то напруга на ньому досягає 12 В і відкриває стабілітрон VD8. Це приводить до відкривання транзисторів VT5, VT1 і закривання ключового елемента, а завдяки наявності діода VD5, дросель L1 віддає накопичену енергію навантаженню.

У міру зменшення струму через дросель і розрядки конденсатора С4 напруга на навантаженні зменшитися, що призведе до закривання транзисторів VT5, VT1 і відкривання ключового елемента. Далі процес роботи стабілізатора повторюються.

Конденсатор С3, що знижує частоту коливального процесу підвищує ККД стабілізатора.

При малому опорі навантаження коливальний процес у стабілізаторі відбувається інакше. Наростання струму навантаження приводить до збільшення падіння напруги на резисторі R6, відкривання транзистора VT4 і закривання ключового елемента. Далі процес протікає аналогічно описаному вище. Діоди VD6 й VD7 сприяють більш різкому переходу пристрою з режиму стабілізації напруги в режим обмеження струму, споживаного навантаженням.

На малюнку 8 зображена навантажувальна характеристика стабілізатора.

Мал. 8. Навантажувальна характеристика стабілізатора

На ділянці a - б пристрій працює як стабілізатор напруги, на ділянці б - в – стабілізатор струму, на ділянці в - г вихідний струм зі зменшенням опору навантаження хоча й росте, але навіть у режимі короткого замикання (точка г) він безпечний для деталей стабілізатора.

Цікаво відзначити: у всіх режимах роботи стабілізатора споживаний ним струм менше струму навантаження.