Стабилизатор напряжения с защитой, большинство радиолюбителей предпочитает питать свою конструкцию от блока, оснащенного защитным устройством. Это дает возможность избежать порчи дорогостоящих и порой дефицитных компонентов аппаратуры при возникновении аварийных ситуаций.
Наиболее подходящим для такого блока питания считают стабилизатор с ограничением выходного тока при перегрузке и самовозвратом в рабочий режим после устранения причины перегрузки. Однако существенным недостатком таких стабилизаторов является опасность теплового пробоя регулирующего транзистора при увеличении падения напряжения на нем в режиме ограничения тока. Ниже описан стабилизатор, работающий совместно с защитным устройством, контролирующим уровень выходного напряжения. Стабилизатор работает по традиционному принципу с ограничением выходного тока при перегрузке. Защитное устройство срабатывает как при повышении, так и при понижении напряжения на нагрузке. Этот узел может быть введен и в другие стабилизаторы с защитным устройством, ограничивающим выходной ток при перегрузке. И возвращающим блок питания в рабочий режим после устранения ее причин.
Стабилизатор выполнен на транзисторах VT4—VT6. Ток ограничения определяет сопротивление резистора R10 и при указанных на схеме номиналах равен 4,5 А. Амплитуда пульсаций выходного напряжения при токе нагрузки 1,5 А не превышает 2 мВ. Коэффициент стабилизации при изменении входного напряжения на ±10% относительно номинального (33,5 В) и токе нагрузки 1,5 А не менее 300. Защитное устройство собрано на транзисторах VT1—VT3. Оно срабатывает как при уменьшении выходного напряжения до 21 В, так и увеличении (при выходе из строя стабилизатора) до 27 В.
Исполнительным элементом защитного устройства служит реле К1, которое параллельно включенными контактами К1.2—К1.4 обесточивает стабилизатор. Защитное устройство работает следующим образом. Когда стабилизатор входит в режим ограничения тока, начинает уменьшаться напряжение на нагрузке, и при уменьшении его ниже суммарного напряжения стабилизации стабилитронов VD2, VD3 закрывается транзистор VT2. Заряжается конденсатор С1, открывается транзистор VT4, срабатывает электромагнитное реле К1 и самоблокируется контактами К1.1.
Если произойдет аварийное повышение напряжения на нагрузке выше напряжения стабилизации цепи стабилитронов VD4, VD5, откроется транзистор VT3, что также приведет к закрыванию транзистора VT2 и отключению стабилизатора от выпрямителя. При первичном включении стабилизатора защитное устройство не срабатывает, так как конденсатор С1 обеспечивает временную задержку. Он же играет роль помехозащитного фильтра. Время задержки на срабатывание зависит в основном от параметров реле К1 и не превышает 17 мс. Для возвращения стабилизатора в нормальный режим блок питания на короткое время отключают от сети.
В стабилизатор напряжения с защитой использовано реле РЭС22 (паспорт РФ4.500.122); можно использовать реле РЭС6 (паспорт РФ0.452.131). Вместо КТ803А можно применить транзисторы КТ819Б—КТ819Г, КТ827А—КТ827В, а если входное напряжение не превышает 32 В, то и КТ808А. Транзистор КТ815В можно заменить на КТ815Б, КТ801Б, КТ817Б, а КТ814В — на КТ814Г. При использовании устройства защиты с другим стабилизатором или на иное напряжение необходимо следить за тем, чтобы мощность, рассеиваемая на регулирующем транзисторе, не превосходила допустимого значения.
Налаживание cтабилизатор напряжения с защитой
сводится к подборке цепи стабилитронов VD2, VD3 с таким расчетом, чтобы их суммарное напряжение стабилизации было равно примерно 21 В, и цепи VD4, VD5 на 26,5…27 В. Необходимо учитывать, что при увеличении тока нагрузки напряжение на входе стабилизатора уменьшается и тем более, чем меньше нагрузочная способность сетевого трансформатора.