Импульсный стабилизатор на два напряжения

Схема импульсного стабилизатора на два напряжения (+5 и +12 В) представлена на рис. 1:


Стабилизатор обеспечивает на выходе два напряжения: 5 В, при токе 0,75 А; 12 В при токе около 200 мА. Основное напряжение, формируемое импульсным стабилизатором, является напряжение +5 вольт. Второе напряжение получается за счёт автотрансформаторного включения обмотки II трансформатора Т1.

При включении питания напряжение на конденсаторе С2 и С3 равно нулю, а через резистор R1 начинает протекать ток. Этот ток открывает транзисторы VT1 и VT2, а вследствие чего открываются и транзисторы VT3, VT4. Конденсатор С2 начинает заряжаться током, протекающим через обмотку I трансформатора Т1.

Транзистор VT2, совместно со стабилитроном VD6, отслеживает через эмиттер напряжение на выходе. Когда напряжение на конденсаторах С2, С3 превысит напряжение стабилизации стабилитрона VD6, транзисторы VT1 и VT2 закрываются, в результате чего закрываются и транзисторы VT3, VT4. Диод VD7 защищает транзистор VT4 от отрицательного напряжения самоиндукции обмотки I трансформатора Т1, когда он находится в закрытом состоянии. При достижении напряжения на конденсаторах С2, С3 меньше напряжения стабилизации стабилитрона VD3, процесс повторяется. Частота переключений (импульсов) зависит от быстродействия транзисторов, а также от индуктивности обмотки I трансформатора Т1, как правила она может находиться в пределах от 25 до 80 кГц. Важную роль играет диод VD7, который пропускает через себя отрицательные полуволны с обмотки I трансформатора, и защищает мощный ключевой транзистор от пробоя. Он должен пропустить через себя допустимый ток и иметь очень хорошее быстродействие. Такими свойствами обладают диоды Шотки, которые чаще и применяются в импульсных стабилизаторах напряжения.

Т.к. обмотка II находится на том же сердечнике трансформатора Т1, то на ней возникает переменное напряжение, которое выпрямляется диодом VD8 и сглаживается конденсатором С4. Это напряжение зависит от числа витков обмотки II трансформатора, и может быть другим, кроме того оно может быть отрицательным, для чего необходимо поменять полярность включения диода VD8 и конденсатора С4.

Трансформатор Т1 намотан на кольцевом магнитопроводе К20х12х6 из феррита М2000НМ с зазором 0,25 мм, подойдет кольцевой сердечник из порошкового железа , диаметром 25…30 мм, или горшкообразный с внешним размером 30 мм проницаемостью 2000 НМ. Обмотка I содержит 40 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,8 мм, а обмотка II 50…60 витков провода ПЭВ2 диаметром 025…0,35 мм.

Диод КД212А (VD7) заменим любым из серий КД212, КД213, КД2997—КД2999.

Правильно собранный стабилизатор налаживания не требует. Наличие прямоугольных импульсов частотой 20...80 кГц проверяется с помощью осциллографа, подключенного к эмиттеру транзистора VT4. Если частота их следования выше 80 кГц (при слишком высокой частоте начинает разогреваться транзистор VT4), следует увеличить число витков трансформатора Т1. Правильно настроенный импульсный стабилизатор имеет КПД примерно 80...85%.