Источник питания для магнитолы, предлагаемая конструкция предназначена для тех, кто хотел бы использовать автомагнитолу или другую аппаратуру дома или в гараже. Первоначально автомагнитола питается от бортовой сети автомобиля напряжением до 14,4В, потребляемый ток может достигать до 10А. Поэтому для стабилизированного блока питания предъявляются относительно высокие требования, как по КПД, так и по потребляемому току, также для пульсаций выходного напряжения. Принципиальная схема источник питания для магнитолы представлена на рисунке.
Выбор схемотехнического решения — это аналоговый стабилизатор, поскольку импульсные стабилизаторы являются источником радиопомех, которые могут отрицательно повлиять на прием слабых сигналов. Прежде всего, хотелось бы упомянуть выпрямитель, падение напряжения на кремниевом диоде в прямом направлении от 0,6 до 0,7В, это только теоретическое значение и относится к небольшим токам.
При токе около 10А потери на одном кремниевом диоде составляют до 1,1В, т.е. что если мы используем четыре диода в выпрямителе (мостовая схема), то ток всегда проходит через одну пару диодов и рассеивает мощность до 2x 11Вт. С одной стороны, диоды необходимо хорошо охлаждать, в то же время эти потери снижают эффективность всего источника. Более подходящим решением является использование диодов Шоттки, на которых потери составляют примерно половину. Идеальным решением было бы использовать четыре мощных полевых МОП-транзистора в качестве управляемых переключателей в инверсном режиме с сопротивлением в закрытом состоянии от 8 до 10 мОм на канал, потери на одном транзисторе составляют около 1 Вт.
Однако вспомогательные схемы управления относительно сложны, поэтому выбор выпал на компромиссное решение (с использованием легкодоступных компонентов из доступных модулей), которое представляет собой одну пару диодов Шоттки в общем корпусе (из неработоспособного источника питания ПК) и два полевых МОП-транзистора. Это включение не требует дополнительных цепей управления, оно надежно, а потери на нем примерно вдвое меньше, чем при соединении с четырьмя диодами Шоттки.
Также можно использовать радиатор с изолирующими прокладками от уже упомянутого источника питания ПК для охлаждения элементов выпрямителя. В фильтре используются два конденсатора, это многим на заметку по поводу вопросов, а что не нашли один большей емкости. Да все просто потому, что во время теста под нагрузкой перегрелся один конденсатор 10 000 пФ / 25 В. Поскольку емкость конденсаторов фильтра велика, а сопротивление выпрямителя очень маленькое, при включении может возникнуть большой скачок тока, он должен быть ограничен резистором (R1, можно использовать от блока питания ПК типа SCK058Z или аналогичные S235E008, B57237S330M или B57364S0100M000).
Конструкция источник питания для магнитолы, относительно проста, такое схемное решение публиковалось много раз, для данной цели и потребления 10А необходимо соответствующим образом подобрать основной стабилизирующий транзистор. Используемый на схеме транзистор имеет параметры 30A / 200W, поэтому он соответствует данному блоку питания. Радиатор должен быть рассчитан на мощность примерно от 15 до 20Вт (при низком потреблении тока потери на транзисторе небольшие, при максимальной нагрузке перед стабилизатором должно быть напряжение примерно от 14,5 до 15В). Печатная плата источник питания для магнитолы показана на рисунке.
Желательно подобрать стабилитроны так, чтобы напряжение на выходе стабилизатора составляло примерно 13В (напряжение на переходе b-e транзистора, которое составляет примерно от 0,65 до 0,7В, добавляется к полученному напряжению стабилитрона). Чтобы стабилизатор не возбуждался, необходимо на выходе установить комбинацию из конденсаторов С4 — С6, керамические 100 или 220 нФ, танталовый 10 мкФ и электролитический 2200 или 3300 мкФ.
Конденсатор C3 расположен между коллектором и базой транзистора T3 на радиаторе (поэтому его нет на печатной плате). Хотя входные и выходные выводы на плате широкие, рекомендуется их тщательно залудить и, возможно, дополнительно припаять медный провод диаметром не менее 1 мм, чтобы снизить их удельное сопротивление и тем самым уменьшить их нагрев.
Если кто-то захочет использовать это схемное решение при увеличении выходного тока, то он может заменить двойной диод Шоттки S30D40 на другой S40D40. Транзисторы HRF3205 или IRF3205 рассчитаны на токи 100/110 А, поэтому они имеют достойные параметры.
Транзистор T3 можем заменить на MJ11033 (50 А / 300 Вт) и, конечно же, тороидальный трансформатор соответствующей мощности (максимальный выходной ток стабилизатора может быть ограничен сопротивлением резисторов R3). Остается добавить, что максимальное напряжение на затворе MOSFET составляет ± 20В и поэтому это включение не может использоваться для более высоких напряжений.