Лабораторный БП на К143ЕНЗ

Мой рабочий "лабораторный" блок питания служит уже более 20 лет. Неоднократно ремонтируя его после экстремальных нагрузок, я пришел к выводу, что необходима регулируемая токовая защита. Лет 5 назад я разработал схему блока питания на микросхеме К142ЕНЗА, и с тех пор забыл о его ремонте. Предлагаемая схема блока питания (БП) может служить как лабораторным источником напряжения с пределами регулировки напряжения 3...30 В, так и зарядным устройством с регулировкой тока заряда аккумуляторной батареи (АБ).

Рис.1. Принципиальная схема БП

Микросхема К142ЕНЗА является регулируемым стабилизатором напряжения с системой защиты от перегрузки по току и позволяет получить выходное напряжения от 3 до 30 В при токе нагрузки до 1 А. Дополнив ее усилителем мощности на транзисторе VT1 и регулируемой схемой токовой защиты, получим универсальный надежный БП.

Транзистор VT1 является "умощнителем" выходного транзистора микросхемы и позволяет получить выходной ток до 15 А при рассеиваемой на нем мощности до 100 Вт. Для этого его устанавливают на радиатор площадью не менее 200 см² с хорошей вентиляцией. Желателен принудительный обдув вентилятором.

Схема регулировки тока работает следующим образом. При протекании тока через резистор R2, падение напряжения на нем через делитель напряжения R3-R4 и эмиттерный повторитель VT2 воздействует на вход схемы защиты DA1. Резистор R3 ограничивает максимальный ток срабатывания защиты. Уменьшая R3, увеличиваем максимальную величину тока, при котором срабатывает защита. Резистором R4 устанавливается предел срабатывания защиты.

Если БП предлагается использовать как лабораторный, входное напряжение желательно выбрать около 40 В. При этом на выходе БП диапазон регулировки напряжения составляет от 3 до 30 В. Необходимо учитывать, что при больших токах нагрузки и малом выходном напряжении на транзисторе VT1 будет рассеиваться мощность, равная:

Р_р = (U_вх - U_вых) I_н (Вт).

Поэтому, если нет необходимости в высоких выходных напряжениях, входное напряжение желательно снизить до 20...25 В.

Выходное напряжение контролируется по вольтметру. Для контроля тока можно включить амперметр. Резистор R4 стоит оснастить шкалой, отградуированной от минимума тока срабатывания защиты (у меня - 20 мА) до максимума. В качестве R4 можно использовать многооборотный, либо любой другой резистор с верньерным устройством.

При зарядке АБ порядок работы такой: - движки резисторов R4 и R5 устанавливаются на минимум;
- АБ подключается согласно полярности;
- включается питание;
- регулятором напряжения (R5) устанавливается максимальное значение. Ток при этом отсутствует;
- регулятором тока (R4) плавно увеличивается ток до необходимого значения;
- регулятор напряжения выводится к минимуму, до тех пор пока ток не начнет снижаться;
- регулятором напряжения окончательно устанавливается требуемый зарядный ток.

Если данный БП снабдить таймером, отключающим его через время, необходимое для зарядки АБ, то получится автоматическое зарядное устройство.

Автор: К.СЕЛЮГИН, г.Новороссийск.