Блоки питания БП2-3 от калькуляторов серии "Электроника" до сих пор применяются для питания различной радиоаппаратуры, модернизируются [1, 2] или становятся "полуфабрикатами" для более современных разработок [3]. Можно отметить два основных достоинства этих блоков. Во-первых, большой объём корпуса, позволяющий разместить в нём дополнительные элементы, во-вторых, добротный понижающий трансформатор с малым током холостого хода (единицы миллиампер). У автора "трудятся" три подобных блока c различным выходным напряжением, переделанных в разное время и по разным схемам. Блок питания, описание которого приводится далее, выдаёт одно из семи фиксированных значений напряжения: 1,5, 3, 4,5, 5, 6, 7,5 или 9 В.
Рис. 1
При выходном напряжении 9 В максимальный выходной ток - 300 мА (КПД 76 %), при 1,5 В - 800 мА (КПД 34 %). Напряжение пульсаций не превышает 5 мВ.
Эти параметры получены за счёт применения стабилизации напряжения сначала импульсным, а затем линейным стабилизатором напряжения. Схема блока питания показана на рис. 1. Первичная обмотка сетевого трансформатора защищена самовосстанавливающимся предохранителем FU1 и варистором RU1. Ко вторичной обмотке через самовосстанавливающийся предохранитель FU2 подключён выпрямительный мост VD1-VD4. Конденсаторы С1, С2 и С4 подавляют помехи, проникающие из сети или возникающие при работе импульсного стабилизатора блока питания, конденсатор С3 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения.
Импульсный стабилизатор собран на специализированной микросхеме AD1507-ADJ (DA1). Схема включения - стандартная, дроссель L1 - накопительный, конденсаторы С5 и С6 - сглаживающие. Выходное напряжение определяется резистивным делителем напряжения R1-R8 и положением перемычки XP2.1: Uвых.имп = 1,23(1+RΣ/R5), где RΣ - суммарное сопротивление резисторов между входом FB стабилизатора DA1 и "+" конденсатора С5. Uвых.имп превышает выходное напряжение блока питания на 1,2...1,5 В, что обеспечивает сравнительно высокий КПД следующего за ним линейного стабилизатора.
Этот стабилизатор напряжения собран по стандартной схеме на микросхеме КР142ЕН22 (DA2) с малым допустимым падением напряжения вход- выход. Выходное напряжение определяется резистивным делителем напряжения R9-R16 и положением перемычки XP2.2: Uвых.лин = 1,25(1+RΣ/R11), где RΣ - суммарное сопротивление резисторов между выводом 2 стабилизатора DA2 и общим проводом.
При этом на выходе устанавливается одно из семи фиксированных напряжений, значения которых указаны выше. Переключение выходного напряжения импульсного и линейного стабилизаторов происходит одновременно, поскольку перемычки XP2.1 и XP2.2 конструктивно объединены. При отсутствии перемычек выходное напряжение блока питания - 9 В, поэтому гнёзда XS1.7 иXS2.7 могут показаться лишними, однако их наличие делает переключение напряжения более понятным и помогает не терять перемычки.
С основной платы блока питания удалены все элементы, кроме трансформатора, и установлены самовосстанавливающиеся предохранители, варистор, конденсатор С3, микросхема DA2 и рядом с ней - конденсатор С8 и резистор R11. Некоторые печатные проводники сохранены, часть их используется для разводки переменного напряжения, общего провода и плюсового напряжения. Эти проводники дополнительно "усилены" одножильным медным проводом. Остальные элементы монтируют на двух макетных платах. Они закреплены на основной плате с помощью металлических уголков. На одной плате размещены диоды VD1-VD4 и конденсаторы С1, С2 и С4 (рис. 2), на второй - диод VD5, конденсаторы С5-С7, дроссель L1, гнёздаXS1, XS2 и все резисторы, кроме R11 (рис. 3).
Рис. 2
Применены резисторы для поверхностного монтажа типоразмера 0603 или 0805. Конденсаторы С3 и С5 - оксидные алюминиевые, С7 и С8 - оксидные танталовые для поверхностного монтажа, остальные - К10-17.
Рис. 3
Катушка индуктивности - RCH895NP-101K фирмы Sumida, самовосстанав-ливающиеся предохранители - FRV012-240F (FU1), FRX040-60F (FU2), варистор - SAS-431KD10. Микросхему КР142ЕН22А можно заменить на LT1084, AP1507-ADJ - на AP1506-ADJ. Розетки XS1, XS2 - серии PBD-16, укороченные до семи гнёзд в ряду.
Рис. 4
Резисторы для поверхностного монтажа и конденсатор С7 распаяны на контактных площадках между выводами гнёзд, как показано на рис. 4. Перемычки XP2.1, XP2.2 изготовлены из вилки PLS-4. Штыри соединены попарно с помощью отрезка макетной платы, который повышает прочность данной детали. Со стороны пайки штыри покрыты слоем термоклея. Микросхема DA1 закреплена на ребристом теплоотводе размерами 36x15x15 мм, вырезанном из теплоотвода, снятого с неисправной материнской платы компьютера. На микросхеме DA2 закреплена охлаждающая алюминиевая пластина размерами 36x13x1 мм. Эта пластина снизу имеет "полку" шириной 3 мм и для большей жёсткости конструкции дополнительно закреплена на основной плате с помощью винта. Для точной установки выходных напряжений стабилизаторов подбирают резисторы R5 и R11.
Рис. 5
Внешний вид блока питания показан на рис. 5.
Литература
1. Александров И. Доработка блока БП2-3. - Радио, 1991 ,№1, с.71.
2. Низовцев А. Доработка блока питания БП2-3. - Радио, 2002, № 7, с. 60.
3. Бутов А. Малогабаритный регулируемый блок питания. - Радио, 2012, № 5, с. 55,
56.
Автор: В. Никулин, г. Минск