Экономичный БП

Рекомендуемый стабилизатор напряжения   предназначен   для питания высококачественной аппаратуры. Применение  в нем полевого   транзистора в      качестве    регулирующего   (VT1) позволило питать источник образцового напряжения (резистор R1, стабилитрон       VD1)и   усилитель       постоянного тока (операционный усилитель DA1) выходным стабилизированным напряжением,   а  также ослабить  до  минимума     связь   между входом   и    стабилизатором  (через канал        сток  — исток транзистора), что уменьшило проникновение пульсаций входного напряжения в нагрузку.

Основные технические характеристики:

Коэффициент стабилизации напряжения ………. 70 000

Входное напряжение, В ………………………….10…20

Выходное напряжение,  В . . . ……….     9

Максимальный  ток нагрузки, мА…….. 150

Выходное сопротивление, 0м . …………………….. .  0,003

Коэффициент стабилизации напряжения измерен при токе нагрузки 30 мА цифровым вольтметром B7-34. При изменении входного напряжении от 10 до 20 В выходное изменялось не более чем на 0,0001 В, что соответствует коэффициенту стабилизации 70 000.

Стабилизатор не боится короткого замыкания на выходе и перегрузок по току. С увеличением тока нагрузки напряжение затвор — исток и сопротивление канала сток — исток полевого транзистора уменьшаются. При этом напряжение на выходе ОУ увеличивается до максимального значения, которое всегда меньше  питающего  напряжения.  При дальнейшем увеличении тока нагрузки напряжение затвор — исток  транзистора становится постоянным и равным разности выходного напряжения стабилизатора и напряжения насыщения на выходе ОУ — стабилизатор переходит в режим стабилизации выходного тока. При коротком замыкании на выходе ток через  стабилизатор не может превысить своего максимального значения, равного току стока транзистора при нулевом напряжении между затвором и истоком.

Мощность, рассеиваемая регулирующим транзистором при длительном коротком замыкании на выходе стабилизатора не должна превышать допустимую (для транзистора КП90ЗБ —  бВт при температуре воздуха не выше 25OC). Если, например, максимальный ток стока транзистора равен  400мА,  то мощности бВт соответствует напряжение 15В. Это наибольшее входное напряжение стабилизатора при длительном коротком замыкании на выходе. При токе нагрузки более З0мА регулирующий транзистор необходимо устанавливать на теплоотвод. Конденсаторы C1 и C2 корректируют частотную характеристику ОУ, а СЗ и C4 — блокируют цепи питания ОУ и нагрузки. Конденсатор СЗ надо монтировать возможно ближе к ОУ. Ослабление влияния колебаний температуры окружающей среды на выходное напряжение достигается использованием в стабилизаторе                                        проволочных             резисторов             и термостабилизированных стабилитрона и ОУ. В результате за первую минуту после включения питания выходное напряжение стабилизатора изменяется в пределах до 800 мкВ, за следующие 20 мин не более чем на 100 мкВ.

Стабилитрон KC166A можно заменить на KC162A, KC168A, а ОУ К551УД1 Б — на К15ЗУД5, К140УД12, К140УДб, К140УД7, К140УД10,    К140УД11,    К15ЗУД2,    К15ЗУД4,    К15ЗУДб   или К140УД1А с соответствующими цепями коррекции. Но при такой замене                  стабильность    выходного    напряжения    несколько ухудшится, потому что коэффициент стабилизации напряжения прямо пропорционален коэффициенту усиления ОУ. Налаживание         стабилизатора      сводится  к    установке необходимого        выходного   напряжения      путем                  изменения соотношения номиналов резисторов R2 и R3.