Большинство источников питания в лаборатории радиолюбителя — однополярные, поскольку они проще в изготовлении и дешевле при покупке.
Лабораторный блок питания с делителем напряжения
Но зачастую при налаживании радиоэлектронных устройств требуется двух-полярное питание, которое надо синхронно включать и выключать и которое обеспечено защитой по току. Используя предлагаемый делитель напряжения, можно превратить однополярный лабораторный блок питания в двухполярный, правда, с вдвое меньшим напряжением каждой полярности.
Схема устройства показана на рис. 1. Делитель на резисторах R1 и R2 делит входное напряжение пополам. ОУ DA1.1 сравнивает это напряжение с напряжением на искусственном общем проводе (гнездо XS2) и подаёт управляющий сигнал на базы транзисторов VT1 и VT2. Один из этих транзисторов открывается, и оба напряжения выравниваются. При изменении входного напряжения в интервале 5…32 В устройство “делит” его пополам.
На ОУ DA1.2 собран, по сути, компаратор напряжения, который переключается в зависимости от того, какой из транзисторов открыт, соответственно в каком канале потребляемый ток больше. Например, если потребляемый налаживаемым устройством ток больше в плюсовом канале, происходит разбаланс выходных напряжений и на выходе ОУ DA1.1 появляется напряжение, которое открывает транзистор VT2, выравнивая токи в каналах.
В этом случае на выходе ОУ DA1.2 появится минусовое напряжение (по отношению к общему проводу) и станет светить светодиод HL1 красного свечения, сигнализируя о том, что ток нагрузки в плюсовом канале превышает ток в минусовом. Если ток окажется больше в минусовом канале, откроется транзистор VT1 и выровняет токи. В этом случае включится светодиод HL2.
Большинство элементов смонтированы на печатной плате из фольгированного с двух сторон стеклотекстолита, чертёж которой показан на рис. 2. Можно применить и одностороннюю плату, а соединение на стороне размещения деталей сделать отрезком лужёного провода. В устройстве применены резисторы Р1-4, С2-23, МЛТ, конденсаторы — К50-35 или импортные. Микросхема — любая, которая содержит два ОУ общего назначения с встроенной частотной коррекцией, от её параметров, в частности, будет зависеть максимальное входное напряжение.
Светодиоды — любого, но разного свечения повышенной яркости. Если применить обычные светодиоды, сопротивление резисторов R3 и R4 должно быть в несколько раз меньше. Транзисторы — любые низко-и среднечастотные с допустимой рассеиваемой мощностью не менее 10 Вт и током коллектора не менее максимального выходного тока блока питания. Если выходной ток блока питания более 100 мА, транзисторы должны быть обязательно размещены на теплоотводе.
От типа ОУ и параметров транзисторов зависит максимальный ток, который может “выровнять” устройство. Например, если максимальный выходной ток ОУ 20 мА, а коэффициент передачи тока базы транзистора 50, максимальный ток устройства — 1 А. Следовательно, для увеличения выходного тока приставки следует применить составные транзисторы, например, серий КТ825 и КТ829.
Основа устройства — теплоотвод, на котором через изолирующие прокладки закрепляют транзисторы (рис. 3). Плата удерживается на их выводах, между ней и теплоотводом необходимо поместить прокладку из изоляционного материала.
Плату закрывает пластмассовый корпус-крышка, на одной из стенок которого в отверстиях установлены входные вилки ХР1, ХР2, а на другой стороне — выходные гнёзда XS1—XS3 и светодиоды (рис. 4). Систему индикации можно поменять на противоположную, поменяв светодиоды местами. В этом случае светодиод будет индицировать недогрузку плюсового (или минусового) канала.
Вилки ХР1 и ХР2 — от штекеров ШП4. Пластмассовые держатели удалены, и вилки с помощью гаек закреплены в отверстиях корпуса на одной из его стенок. Расстояние между вилками можно сделать таким, чтобы их удобно было вставить непосредственно в гнёзда лабораторного блока питания. Устройство было адаптировано для использования совместно с лабораторным блоком питания YUHIA PS-1502D+, выходное напряжение которого — 0…15 В, ток — до 2 А, защита по току (регулируемая) — 0,6…2 А (рис. 5).
На противоположной стенке корпуса установлены гнёзда XS1—XS3, они могут быть любыми. После проверки и налаживания корпус необходимо надёжно закрепить на теплоотводе. Рабочее положение устройства — теплоотводом вверх.
