В устройствах на цифровых микросхемах и микропроцессорах с автономным питанием батареи гальванических элементов должны обеспечить стабилизированное напряжение 5 В. Достигнуть этого простейшим способом — использованием шести элементов по 1,5В и интегрального стабилизатора КР142ЕН5А — невыгодно как энергетически, так и экономически. Предлагается несложный стабилизированный преобразователь, позволяющий получить напряжение 5 В при токе нагрузки до 120 мА. Его входное напряжение может находиться в районе 2…3,5 В (два гальванических элемента). КПД при входном напряжении 3 В и максимальном токе нагрузки — приблизительно 75%.
Схема преобразователя показана на рисунке. На транзисторе VT2 собран блокинг-генератор. Обмотка I трансформатора Т1 выполняет также функцию накопительного дросселя, а с обмотки II на базу транзистора VT2 поступает сигнал положительной обратной связи. Импульсы, возникающие на коллекторе этого транзистора, через диод VD1 заряжают конденсаторы С4, С5, напряжение на которых и является выходным. Оно зависит от частоты повторения и скважности импульсов блокинг-генератора, которые, в свою очередь, зависят от коллекторного тока транзистора VT1, перезаряжающего конденсатор СЗ в интервалах между импульсами.
После того, как на блокинг-генератор подано напряжение питания, по мере зарядки конденсатора С2 через резистор R1 увеличиваются коллекторный ток транзистора VT1, частота генерируемых импульсов и выходное напряжение преобразователя. Но как лишь последнее превысит сумму напряжений стабилизации стабилитрона VD2 и открывания транзистора VT3, часть тока, протекавшего через резистор R1 и базу транзистора VT1, ответвится в коллекторную цепь открывшегося транзистора VT3. Это приведет к уменьшению частоты импульсов. Таким образом выходное напряжение будет стабилизировано. Подстроечный резистор R3 позволяет установить его равным 5 В.
Транзистор VT2 — КТ819 с любым буквенным индексом, КТ805А или КТ817 также с любым индексом. В последнем случае выходная мощность преобразователя будет немного меньше. КПД устройства повысится, если в качестве VD1 применить германиевый диодД310. Трансформатор изготовлен из дросселя ДПМ-1,0 индуктивностью 51 мкГн. Имеющаяся на нем обмотка использована в качестве первичной.
Поверх нее намотана обмотка обратной связи (II) из 14 витков провода диаметром 0,31 мм в эмалевой изоляции. Конденсатор СЗ должен быть металлопленочным серий К71-К78. Керамический конденсатор здесь нежелателен из-за низкой температурной стабильности емкости. К типам остальных деталей устройство некритично.
Преобразователь смонтирован на плате из двустороннего фольгированного стеклотекстолита. Фольга на одной из сторон платы оставлена нетронутой и служит общим проводом. Несколько образцов, собранных автором, не потребовали никакого налаживания, кроме точной установки выходного напряжения.
Список радиоэлементовОбозначение
Тип
Номинал
Количество
ПримечаниеМагазинМой блокнот
VT1, VT3
Биполярный транзисторКТ3107И2
VT2
Биполярный транзисторКТ819В1
КТ805А, КТ817VD1
ДиодКД212А1
Д310VD2
СтабилитронКС147А1
С1, С5
Электролитический конденсатор100 мкФ 10 В2
С2
Электролитический конденсатор6.8 мкФ 10 В1
С3
Конденсатор0.047 мкФ1
С4
Конденсатор0.1 мкФ1
R1
Резистор10 кОм1
R2
Резистор18 Ом1
R3
Подстроечный резистор1.5 кОм1
Т1
Трансформатор1
Добавить все