С коллекцией электрических схем надо работать творчески.
Во многих случаях даже беглый просмотр всех схем подряд
может на подсознательном уровне привести к «озарению».
С. М. Рюмик, «1 ООО и одна микронтроллерная схема»
ОТ СОСТАВИТЕЛЕЙ:
Дорогие друзья!
Представляем вашему вниманию третий номер тематического
информационного обзора печатных изданий и интернет - «Радиоежегодник».
Данный сборник, является бесплатным электронным изданием
группы энтузиастов и распространяется свободно.
Издание ориентировано, прежде всего, на практическое
использование специалистами и радиолюбителями.
В текущий обзор Интернета вошли материалы об источниках питания.
Авторские права на рассмотренные в обзоре материалы принадлежат
разработчикам и администрации сайтов, о чём сделаны
соответствующие ссылки в тексте.
Полностью прочитать статью, скачать прошивку, дополнительные материалы,
задать вопросы автору конструкции можно на сайтах указанных в обзоре.
Будем признательны за конструктивные советы, рекомендации
и пожелания по улучшению содержания и оформления сборника.
Приглашаем к сотрудничеству авторов, редакции и издательства,
надеемся, что в команду составителей придут новые неравнодушные
люди, которым по душе создание электронных изданий.
Связаться с составителями можно по адресу: radioyearbook@gmail.com
Октябрь, 2011г.

ЗУ для малогабаритных никель - кадмиевых аккумуляторов 6
ЗУ с автоматическим отключением аккумулятора по окончании зарядки .7
ЗУ для малогабаритных аккумуляторов с компаратором 8
ЗУ устройство для автомобильных аккумуляторов 9
ЗУ для автомобильных аккумуляторов с отключением от сети 11
ЗУ для автомобильных аккумуляторов с ключевым
стабилизатором тока и узлом контроля напряжения 12
ЗУ для автомобильных аккумуляторов с ключевым стабилизатором тока
и узлом контроля напряжения на микросхеме 13
ЗУ для малогабаритных аккумуляторов с таймером 15
ЗУ для автомобильных аккумуляторов с операционным усилителем 16
ЗУ для автомобильных аккумуляторов с блоком индикации
зарядного тока и напряжения 18
ЗУ для автомобильных аккумуляторов с увеличенным
выходным током 20
ЗУ на тиристоре с плавной регулировкой выходного тока
и ограничением напряжения зарядки 21
ЗУ на тиристоре с плавной регулировкой выходного тока
и ограничением напряжения зарядки (2-й вариант) 23
ЗУ для кислотно- свинцовых необслуживаемых SLA
аккумуляторов ёмкостью 4 ... 17 а/час 24
ЗУ с мощным МОП N-канальным транзистором 26
Лабораторный блок питания с функцией зарядного устройства 27
Лабораторный блок питания с функцией зарядного устройства и
с защитой от нештатных ситуаций 29
Фазовые регуляторы напряжения для активной нагрузки 31
Фазовый регулятор напряжения на ждущем мультивибраторе 33
Фазовые регуляторы напряжения с компаратором 34
Широтно-импульсные регуляторы постоянного тока 36
Мощный ШИМ-регулятор напряжения для автомобильного
оборудования 40
Преобразователь напряжения 12 в. в 220 в. для питания
энергосберегающих ламп 41
Регулятор оборотов основного двигателя стиральной машины
Indesit 43
Стабилизаторы переменного напряжения 44
Электромеханический стабилизатор переменного напряжения 56
Ступенчатый стабилизатор переменного напряжения 57
Устройство защиты от перепадов сетевого напряжения 59
Сварочные осцилляторы 60

Автоматическое ЗУ с триггерным анализатором состояния Ni -Cd аккумуляторной батареи 65
Регулируемый биполярный блок питания с микроконтроллером 67
Электронная нагрузка для блока питания 69
Как сделать шунт для амперметра 70
источник питания для импортных трансиверов из компьютерного бп 71
Прибор для измерения параметров аккумуляторов 72
Схема защиты от перенапряжения для регулируемого блока питания 73
Защита мощных блоков питания от перегрева 75
Мощный стабилизатор напряжения 76
Блок питания 13.8в, 20-25а 77
Зарядное устройство 78
Применение микросхемного стабилизатора к157хп2 79
Автомат защиты сети от перенапряжения 83
Об эффективности схем высоковольтных выпрямителей 84
Стабилизатор напряжения с защитой от перегрузок 13,8 в/10 а 85
Стабилизатор с очень низким падением напряжения 86
Источник питания 13г5в/15а из at блока питания компьютера 87
Блок питания с микроконтроллерным управлением 89
Мой блок питания для ft-840 90
Восстановление пассивированных аккумуляторных батарей 91
Простой стабилизатор 14 в. 20 а 93
Сердечник для "анодника " 94
Мощный и дешевый блок питания 95
«Мягкий» запуск и защита высоковольтного выпрямителя 96
Защитная приставка к блоку питания 98
Импульсный блок питания 13v, 20 а 101
Питание магнитных пускателей и реле. 102
Блок питания 13,8 в., 25-30 а для современного KB трансивера 105
блок питания для небольших ламповых усилителей НО

http://kravitnik.narod.ru
Автоматика в быту
Авторская страница Кравцова Виталия

ЗУ для малогабаритных никель - кадмиевых аккумуляторов
Зарядное устройство обеспечивает стабильный
ток заряда и автоматически отключается при
достижении заданного напряжения на
аккумуляторе. Схема работает следующим образом -
в течение нескольких секунд на аккумулятор
подаётся зарядный ток, затем он автоматически
отключается, примерно на 1 сек и производится
замер ЭДС на аккумуляторе.
Известно, что ЭДС полностью заряженного
никель - кадмиевого аккумулятора составляет
1,35 В. - если на аккумуляторе достигнута
эта величина, переключается компаратор и
срабатывает RS триггер, отключающий
зарядный ток и включающий светодиод "Аккумуля-
тор заряжен».
Зарядное устройство позволяет заряжать
аккумуляторные батареи с максимальным
напряжением до 18 В.
Ток зарядки регулируется переменным
резистором в пределах 10 - 200 мА, а требуемое
значение ЭДС аккумуляторной батареи, при
которой зарядка прекращается, также
устанавливается переменным резистором.
Во время протекания зарядного тока
периодически мигает светодиод "Заряд". Выходной
транзистор необходимо установить на
небольшой радиатор, площадь которого зависит от
величины требуемого тока заряда и
напряжения аккумуляторной батареи.
На оси переменных резисторов желательно
насадить регулировочные ручки с указателями,
и, с помощью мультиметра, произвести
калибровку с нанесением указательных рисок на
лицевой панели устройства.
http://kravitnik. narod. ru

ЗУ с автоматическим отключением аккумулятора по окончании зарядки
Для автоматического отключения аккумулятора
по окончании зарядки в зарядных устройствах
также часто используют таймеры, которые
прекращают зарядку по истечении заданного
времени.
Такие схемы удобны простотой в эксплуатации,
если к моменту зарядки аккумулятор был
полностью разряжен и известна его ёмкость, то
установив зарядный ток на уровне 10% от его
ёмкости, производят зарядку в течение
примерно 15 часов.
Соотношение тока зарядки и времени, конечно,
можно менять в любую сторону, но следует иметь
ввиду, что перезаряд аккумулятора гораздо
опасней при большом зарядном токе -
аккумулятор может выйти из строя или ухудшатся его
характеристики.
Зарядный ток на уровне 5-10 % от
номинальной ёмкости - гарантия долговечной работы
аккумулятора.
В качестве таймера в предлагаемом устройстве
используется микросхема AN6780, которая
содержит генератор и счётчик - делитель.
Отсчёт времени зарядки производится с момента
подключения заряжаемого аккумулятора - при
этом зажигается светодиод "Заряд", а на выводе
3 микросхемы появляется уровень "1" -
микросхема начинает отсчёт заданного времени, по
окончании которого на выводе 15 появляется
логический "0", выходной транзистор
запирается, и ток зарядки прекращается.
Для компенсации тока саморазрядки
используется последний резистор 220 Ом, через который
протекает небольшой компенсирующий ток.
Описанное зарядное устройство
предназначается, в основном, для зарядки аккумуляторов
радиотелефонов, цифровых фотоаппаратов и
другой электронной техники.
h ttp ://kra vitnik. па rod. г и

ЗУ для малогабаритных аккумуляторов с компаратором
Следующее зарядное устройство для
малогабаритных аккумуляторов, построено с
использованием компаратора, который отключает
зарядный ток при достижении заданного напряжения.
Заряд производится стабильным током, не
зависящим от степени зарядки аккумулятора и
напряжения в сети. Схема очень проста и имеет
недостатки, суть которых описана ранее.
Схема используется при эксплуатации
достаточно качественных аккумуляторов, у которых
внутреннее сопротивление ещё низко, поэтому
погрешность установки напряжения полного
заряда пока невелика. Как и в предыдущей
схеме, по окончании зарядки через аккумулятор
пропускается небольшой ток, компенсирующий
ток саморазряда.
Номиналы прецизионных резисторов на схеме
достаточно условны - делитель с необходимым
коэффициентом деления можно собрать и на
других резисторах. Также один из резисторов
можно заменить подстроечным и с помощью
цифрового мультиметра установить
необходимый порог отключения зарядного тока.
Это устройство имеет фиксированный ток
заряда, т. к. при его изменении требуется
корректировать пороговое напряжение отключения из-
за наличия внутреннего сопротивления
аккумулятора, что приводит к большим
погрешностям в определении момента окончания
зарядки. Как и в предыдущей схеме, при
протекании зарядного тока светится светодиод
"Заряд".
h ttp ://kra vitnik. па rod. г и

ЗУ устройство для автомобильных аккумуляторов
Схемы зарядных устройств для автомобильных
аккумуляторов довольно распространены и
каждая обладает своими достоинствами и
недостатками.
Большинство простейших схем зарядных
устройств построено по принципу регулятора
напряжения с выходным узлом, собранным на
тиристорах или мощных транзисторах. Эти
схемы обладают существенными недостатками
- ток заряда непостоянен и зависит от
достигнутого на аккумуляторе напряжения. Большое
количество схем не имеет защиты от короткого
замыкания выхода, что приводит к пробою
выходных силовых элементов.
Предлагаемая схема лишена этих недостатков,
достаточно надёжна (разработана в 1995 г. и
изготовлена в количестве около 20
экземпляров, ни разу не выходивших из строя) и
рассчитана на повторение радиолюбителями
"среднего уровня". Устройство обеспечивает
ток заряда до 6 А., контроль тока и
напряжения с помощью стрелочного индикатора,
защиту от короткого замыкания и автоматическое
отключение через заданное время с помощью
таймера. Схема состоит из формирователя
пилообразного напряжения (транзисторы VT1,
VT2), компаратора DA1, усилителя сигнала с
токоизмерительного шунта на операционном
усилителе DA2 и выходных силовых тиристоров
VD5, VD6, которые установлены на небольшие
радиаторы, в качестве которых можно
использовать металлический корпус устройства.
Настройка схемы:
1. Осциллографом замеряется амплитуда
"пилы" на переменном резисторе R6, которая
должна быть около 2 В., в противном случае
подбором резистора R4 её доводят до этого
значения. Далее, нагружают шунт R18 током
6 А. и подбором резисторов R15, R17
добиваются уровня напряжения на входе 3
компаратора, равному амплитуде пилообразного
напряжения (2 В.) - после этого зарядное
устройство начинает нормально регулировать
выходной ток.
2. К выходу устройства последовательно с
внешним образцовым амперметром
подключают заряжаемый аккумулятор, регулятором
тока устанавливают значение 3 - б А., а
тумблер зарядного устройства переключают в
положение "ток", подбором резистора R14

добиваются правильных показаний тока по
шкале встроенного прибора.
3. Аккумулятор подключают напрямую к выходу
зарядного устройства и контролируют
напряжение на нём с помощью внешнего образцового
вольтметра. Подбором резистора R20
добиваются правильных показаний встроенного
стрелочного прибора по шкале напряжений. На этом
настройка закончена.
В качестве измерительного прибора можно
использовать любую доступную головку, линейную
шкалу которой необходимо заранее подготовить.
Шунт R18 можно изготовить из отрезка нихро-
мовой проволоки диаметром около 2 мм. и
длиной около15 см.
Точность установки сопротивления не играет
большой роли, т. к. подбором резисторов R15,
R17 устанавливается необходимая величина
сигнала на выходе DA2. При недостаточно
надёжном запуске тиристоров конденсатор С6
можно удалить, а резистор R11 заменить на
двухваттный, номиналом 510 Ом ... 1 кОм.
Таймер отдельной настройки не требует, при
желании его можно не изготавливать - остальная
часть схемы не изменится. Основные
электронные элементы собраны на печатной плате.
Эта схема прошла испытание временем, не
содержит дефицитных или малораспространённых
элементов, но за истекший период появилась
новая доступная элементная база, позволяющая
построить источники питания с более высокими
характеристиками.
h ttp ://kra vitnik. па rod. г и

ЗУ для автомобильных аккумуляторов с отключением от сети
Ещё одна схема зарядного устройства очень
похожа на предыдущую, но отличается способом
отключения при окончании зарядки.
Пуск зарядного устройства производится
нажатием кнопки "пуск" на лицевой панели, при этом
на схему подаётся питающее напряжение, реле
К1 срабатывает и обеспечивает "самоподхват".
По окончании зарядки реле К1 срабатывает, и
схема полностью отключается от сети. Конечно,
подобную доработку можно произвести и в
ранее описанной схеме.
Настройка схемы очень похожа на настройку
предыдущей схемы и здесь не описывается -
собственно, это вариант предыдущей схемы.
Технические характеристики зарядного
устройства полностью совпадают с параметрами
предыдущего устройства.
В качестве переключателя режима работы SA1
можно использовать подходящий тумблер с
тремя фиксированными состояниями. Реле К1
типа РП-21 или аналогичное с катушкой на 24
В. и контактами, способными коммутировать
переменный ток 5 А., 220 В.
http://kravitnik. narod. ru

ЗУ для автомобильных аккумуляторов с ключевым
стабилизатором тока и узлом контроля напряжения
Ещё одно зарядное устройство собрано по схеме
ключевого стабилизатора тока с узлом контроля
достигнутого напряжения на аккумуляторе для
обеспечения его отключения по окончании
зарядки.
При указанных элементах обеспечивается ток
зарядки до 3 А., но путём подбора шунта ток
можно увеличить. Для выпрямителя можно
использовать любые мощные диоды на ток 10 А.
или диодный мост, например КВРС3506, МР3508
или подобные. Так как в схеме используется
принцип определения конца зарядки по
достижению заданного уровня напряжения на
аккумуляторе, ток заряда не регулируется и остаётся
стабильным в течение всего цикла во избежание
перезаряда.
Узел контроля напряжения собран на таймере
NE555N, который блокирует работу ключевого
стабилизатора при достижении напряжения
14,8 В. на аккумуляторе. Установка
необходимого порога производится подстроечным
резистором.
Ключевой транзистор и все силовые диоды через
слюдяные прокладки необходимо установить на
общий радиатор с площадью не менее 200 кв.
см. Наиболее важным звеном в схеме является
дроссель Др1. Так как в процессе работы
происходит намагничивание магнитопровода
постоянным током - из-за насыщения индуктивность
его сильно зависит от протекающего тока.
С целью уменьшения влияния подмагничивания
на индуктивность, предпочтительней
использовать альсиферовые магнитопроводы с малой
магнитной проницаемостью, насыщение которых
происходит при значительно больших магнитных
полях, чем у ферритов. Если используется
Ш - образный или П - образный магнитопровод,
в местах сопряжения половинок необходимо
установить текстолитовую прокладку толщиной
около 1 мм. Можно использовать
магнитопроводы от импульсных трансформаторов блоков
питания телевизоров или строчных
трансформаторов.
Очень хорошо подходят броневые сердечники
больших типоразмеров и стержневые
сердечники с боковыми щёчками. С худшим
результатом можно использовать кольцевые ферритовые
или альсиферовые магнитопроводы диаметром
не менее 40 мм. и толщиной 10 мм. - если кольцо
удастся разрезать и соединить половинки с
фиксированным зазором - это улучшит технические
характеристики.
Обмотку наматывают до полного заполнения
окна магнитопровода проводом ПЭВ-2 1,5 мм.
или в два провода ПЭВ-2 1,0 мм. При исправных
элементах схема начинает работать сразу и
требует только подстройки.
http://kravitnik. пагод, ги

ЗУ для автомобильных аккумуляторов с ключевым стабилизатором тока
и узлом контроля напряжения на микросхеме
Ещё одно зарядное устройство собрано по схеме
ключевого стабилизатора тока с узлом контроля
достигнутого напряжения на аккумуляторе для
обеспечения его отключения по окончании
зарядки. Для управления ключевым транзистором
используется широко распространённая
специализированная микросхема TL494 (KIA494,
КА7500В, К1114УЕ4).
Устройство обеспечивает регулировку тока
заряда в пределах 1- б А. (10 A. max) и выходного
напряжения 2 - 20 В. Ключевой транзистор VT1,
диод VD5 и силовые диоды VD1 - VD4 через
слюдяные прокладки необходимо установить на
общий радиатор площадью 200 - 400 кв. см.
Наиболее важным элементом в схеме является
дроссель L1. От качества его изготовления
зависит КПД схемы. Требования к его
изготовлению описаны в предыдущей схеме. В качестве
сердечника можно использовать импульсный
трансформатор от блока питания телевизоров
ЗУСЦТ или аналогичный.
Очень важно, чтобы магнитопровод имел
щелевой зазор примерно 0,5 ... 1,5 мм. для
предотвращения насыщения при больших токах.
Количество витков зависит от конкретного
магнитопровода и может быть в пределах 15 -
100 витков провода ПЭВ-2 2,0 мм. Если
количество витков избыточно, то при работе схемы
в режиме номинальной нагрузки будет слышен
негромкий свистящий звук. Как правило,
свистящий звук бывает только при средних токах,
а при большой нагрузке индуктивность дросселя
за счёт подмагничивания сердечника падает и
свист прекращается.
Если свистящий звук прекращается при
небольших токах и при дальнейшем увеличении тока
нагрузки резко начинает греться выходной
транзистор, значит площадь сердечника
магнитопровода недостаточна для работы на выбранной
частоте генерации - необходимо увеличить частоту
работы микросхемы подбором резистора R4
или конденсатора СЗ или установить дроссель
большего типоразмера.
При отсутствии силового транзистора структуры
p-n-р в схеме можно использовать мощные
транзисторы структуры n-p-п, как показано на
рисунке.
В качестве диода VD5 перед дросселем L1
желательно использовать любые доступные диоды
с барьером Шоттки, рассчитанные на ток не
менее 10 А. и напряжение 50В, в крайнем
случае, можно использовать среднечастотные
диоды КД213 , КД2997 или подобные импортные.
Для выпрямителя можно использовать любые
мощные диоды на ток 10А или диодный мост,
например КВРС3506, МР3508 или подобные.
Сопротивление шунта в схеме желательно
подогнать под требуемое.

Диапазон регулировки выходного тока зависит
от соотношения сопротивлений резисторов в
цепи вывода 15 микросхемы. В нижнем по схеме
положении движка переменного резистора
регулировки тока напряжение на выводе 15
микросхемы должно совпадать с напряжением на
шунте при протекании через него максимального
тока.
Переменный резистор регулировки тока R3
можно установить с любым номинальным
сопротивлением, но потребуется подобрать смежный
с ним постоянный резистор R2 для получения
необходимого напряжения на выводе 15
микросхемы. Переменный резистор регулировки
выходного напряжения R9 также может иметь
большой разброс номинального сопротивления
2 - 100 кОм.
Подбором сопротивления резистора R10
устанавливают верхнюю границу выходного
напряжения. Нижняя граница определяется
соотношением сопротивлений резисторов R6 и R7, но
её нежелательно устанавливать меньше 1 В.
Микросхема установлена на небольшой
печатной плате 45 х 40 мм., остальные элементы
схемы установлены на основании устройства и
радиаторе. Монтажная схема подключения
печатной платы приведена на рисунке справа.
В схеме использовался перемотанный силовой
трансформатор ТС180, но в зависимости от
величины требуемых выходных напряжений и тока
мощность трансформатора можно изменить. Если
достаточно выходного напряжения 15 В. и тока
б А., то достаточно силового трансформатора
мощностью 100 Вт. Площадь радиатора, также
можно уменьшить до 100 - 200 кв. см.
Устройство может использоваться как
лабораторный блок питания с регулируемым
ограничением выходного тока.
При исправных элементах схема начинает
работать сразу и требует только подстройки.
http://kravitnik. пагод, ги

ЗУ для малогабаритных аккумуляторов с таймером
Следующее зарядное устройство для
малогабаритных аккумуляторов разрабатывалось для
модернизации промышленного варианта с целью
автоматизировать процесс зарядки путём
введения автоматического отключения
аккумулятора по её окончании.
Доработка свелась к изготовлению
дополнительной платы таймера, который отсчитывает около
10 часов после момента установки аккумулятора
в зарядный стакан и отключает ток. В качестве
образцового интервала используется период
сетевого напряжения.
Схема собрана на распространённых КМОП
микросхемах, не содержит дефицитных элементов,
легко перестраивается на другое время
выдержки путём перепайки диодов, подключенных
к выходам счётчиков и определяющих
коэффициент деления.
Плату таймера можно использовать и в других
подобных устройствах для автоматизации
процесса отключения нагрузки через заданное
время.
http://kravitnik. narod. ru

ЗУ для автомобильных аккумуляторов с операционным усилителем
Ниже описан вариант схемы зарядного
устройства для автомобильных аккумуляторов,
который, несмотря на большую сложность, проще в
настройке благодаря использованию
операционного усилителя для нормализации напряжения
токоизмерительного шунта.
В этой схеме в качестве шунта R13 можно
использовать практически любой проволочный
резистор сопротивлением 0,01 ... 0,1 Ом и
мощностью 1 ... 5 Вт.
Требуемое для нормальной регулировки тока в
нагрузке напряжение 0 ... 0,6 В. на выводе 1
микросхемы DA1 достигается соотношением
сопротивлений резисторов R9 и R11.
Сопротивления резисторов R11 и R12 должны
быть одинаковыми и быть в пределах 0,5 ...
100 кОм.
Сопротивление резистора R9 подсчитывают по
формуле: R9 (Ом)= 0,1* I вых. max. (А.) * R11
(Ом) / I вых.max. (А.) * R13 (Ом). Переменный
резистор R2 может быть любым подходящим, с
сопротивлением 1-100 кОм.
После выбора R2 рассчитывают требуемое
значение сопротивления резистора R4, которое
определяется по формуле:
R4(kOm) = R2 (кОм) * (5 В. - 0,1 * I вых. max.
(А.) / 0,1 * I вых. max. (А.) Переменный
резистор R14 также может быть любым подходящим
с сопротивлением 1 - 100 кОм. Сопротивление
резистора R15 определяет верхнюю границу
регулировки выходного напряжения. Номинал
этого резистора должен быть таким, чтобы при
максимальном выходном напряжении на движке

резистора, в нижнем по схеме положении,
напряжение составляло 5,00 В.
На схеме показаны номиналы для
максимального выходного тока 6А. и максимального
напряжения 15 В., но предельные значения этих
параметров легко пересчитать согласно выше
приведённым формулам.
Конструктивно основная часть схемы выполнена
на печатной плате размером 45 х 58 мм.
Остальные элементы: силовой трансформатор,
диодный мост VD2, транзистор VT1, диод VD5,
дроссель Др1, электролитические конденсаторы
С2, С7, переменные резисторы и
предохранители размещены методом объёмного монтажа в
корпусе зарядного устройства. Такой подход,
позволил использовать в схеме разные по
габаритам элементы, и был вызван необходимостью
тиражирования конструкции. Требования к
элементной базе описаны на предыдущих
страницах. Правильно собранная схема начинает
работать сразу и, практически, не требует
наладки. Описанная конструкция может
использоваться не только в качестве зарядного
устройства, но и лабораторного блока питания
с регулируемым ограничением выходного тока.
http://kravitnik. narod. ru

ЗУ для автомобильных аккумуляторов с блоком индикации
зарядного тока и напряжения
Наиболее сложное зарядное устройство
содержит встроенный цифровой блок индикации
зарядного тока и напряжения на аккумуляторе.
Устройство может служить
полнофункциональным лабораторным источником питания для
ремонта различной техники и макетирования
различных конструкций при их разработке.
В основе схемы - ключевой стабилизатор тока и
напряжения на широко распространённой
специализированной микросхеме TL494, описанный
ранее. Схема дополнена блоком цифровой
индикации тока и напряжения и нормирующим
усилителем напряжения токоизмерительного шунта
R25. Усилитель DA4.2 позволяет снизить
требования к изготовлению и калибровке шунта -
практически можно взять любой кусок нихромо-
вой проволоки диаметром около 2 мм. и длиной
10 ... 20 см. и путём подбора сопротивлений
R21, R24 подобрать такой коэффициент
усиления, при котором выходное напряжение
усилителя численно будет равно протекающему через
шунт току - при токе через шунт 6,00 А.,
напряжение выхода должно составлять 0,600 В. Под-
строечным резистором R22 устанавливают
точное значение коэффициента усиления.
Блок цифровой индикации требует настройки с
применением внешнего цифрового мультиметра.
Путём подбора резисторов R4 (R4.1 + R4.2) и R7
добиваются уровня напряжения на выводе 36
микросхемы DA3 равным 1,000 В. Подбором
резисторов R27 и R26 добиваются значения
коэффициента деления, равным 10.00, чтобы при
выходном напряжении, например 15.00 В., в
точке соединения резисторов напряжение было
равно 1.500 В. Для облегчения настройки
резисторы R7 и R26 можно заменить проволочными
многооборотными подстроечными резисторами,
но это потребует изменения конфигурации
печатной платы. При точной настройке всех пре-

цизионных элементов блок цифровой индикации
может отображать выходное напряжение в
пределах 0 ... 19.99 В и ток от 0 до 19.00 А.
Подбором резистора R5 добиваются установки
требуемого верхнего предела выходного тока.
Переменный резистор R6 может иметь любой
номинал от 100 Ом до 100 К, но соответственно его
номиналу потребуется подобрать R5.
Подобрав сопротивление резистора R19, можно
повысить максимальное выходное напряжение
до 19.99 В (это важно для лабораторного блока
питания), а совсем удалив резистор R15 -
снизить нижний порог выходного напряжения до
2.5 В.
Переменный резистор R18 тоже может иметь
любой номинал, но соответственно его
сопротивлению потребуется подобрать резистор R19.
Особое внимание следует уделить изготовлению
дросселя L1, т. к. от его характеристик зависит
КПД устройства. Требования к его изготовлению
были описаны ранее.
Силовой диодный мост, ключевой выходной
транзистор и диод VD3 следует через слюдяные
прокладки укрепить на общем радиаторе
площадью не менее 200 ... 300 кв. см.
Для увеличения КПД устройства при полностью
настроенном зарядном устройстве подключают
нагрузку, устанавливают максимальный рабочий
ток, а в разрыв цепи эмиттера ключевого
транзистора включают амперметр. Подбором
резистора R9 и конденсатора Сб изменяют частоту
генерации микросхемы DA2 до получения
минимального тока.
Силовой трансформатор, большие
электролитические конденсаторы, переменные резисторы,
шунт, схема питания на VD1, CI, DA1, силовые
диоды и выходной транзистор являются
внешними навесными элементами, не размещаемыми
на печатной плате.
http://kravitnik. narod. ru

ЗУ для автомобильных аккумуляторов с увеличенным
выходным током
Ранее описанное зарядное устройство
обеспечивает выходной ток не более 10А. В случае
потребности в увеличении выходного тока,
например для зарядки аккумуляторов грузовых
автомобилей, схему необходимо доработать.
Наибольшие проблемы вызывает изготовление
накопительного дросселя L1, выбор ключевого
транзистора и выходного диода. Параллельное
включение нескольких мощных транзисторов
проблему не очень решает, т. к. требуется
выровнять падения напряжения на каждом
транзисторе, в противном случае, основную нагрузку
по току возьмёт на себя один из транзисторов и
быстро перегреется. Если в качестве ключевого
транзистора использовать мощные силовые N-
канальные полевые транзисторы, например,
IRFP264, потребуется дополнительный узел,
обеспечивающий превышение напряжения на
затворе на 15 В. В относительно истока,
подключенного к накопительному дросселю.
Номенклатура Р - канальных силовых полевых
транзисторов, которые проще внедрить в схему,
достаточно мала и не позволяет найти
приемлемый вариант.
Можно использовать силовые n-p-п транзисторы
BUX20, специально предназначенные для таких
устройств и обеспечивающие ток коммутации до
50 А., но схему придётся усложнить, т. к. эти
транзисторы имеют малый коэффициент
усиления и иную структуру. Наиболее просто
увеличить выходной ток в ранее рассмотренной схеме
- это применить двухтактное ключевое
регулирование, дополнив схему ещё одним
накопительным дросселем, ключевым транзистором и
диодом. Предлагаемая схема обеспечивает
такие возможности. Требования к изготовлению
накопительных дросселей аналогичны.
Транзисторы VI, VT2, выходные диоды VD3, VD4
и диодный мост VD1 устанавливаются через
слюдяные прокладки на общий радиатор, в
качестве которого можно использовать
металлическое днище прибора. Настройка схемы ничем не
отличается от ранее описанной и не приводится.
Из-за повышенных рассеиваемых мощностей в
качестве накопительных конденсаторов CI, С5
следует использовать только конденсаторы
больших размеров и с повышенным рабочим
напряжением.
http://kravitnik. пагод, ги

ЗУ на тиристоре с плавной регулировкой выходного тока
и ограничением напряжения зарядки
Более современная конструкция несколько
проще в изготовлении и настройке и содержит
доступный силовой трансформатор с одной
вторичной обмоткой, а регулировочные
характеристики выше, чем у предыдущей схемы.
Предлагаемое устройство имеет стабильную
плавную регулировку действующего значения
выходного тока в пределах 0,1 ... 6А., что
позволяет заряжать любые аккумуляторы, а не
только автомобильные.
При зарядке маломощных аккумуляторов
желательно последовательно в цепь включить
балластный резистор сопротивлением несколько Ом
или дроссель, т. к. пиковое значение зарядного
тока может быть достаточно большим из-за
особенностей работы тиристорных регуляторов.
С целью уменьшения пикового значения тока
зарядки в таких схемах обычно применяют
силовые трансформаторы с ограниченной
мощностью, не превышающей 80 - 100 Вт и мягкой
нагрузочной характеристикой, что позволяет
обойтись без дополнительного балластного
сопротивления или дросселя. Особенностью
предлагаемой схемы является
необычное использование широко
распространённой микросхемы TL494 (KIA494, К1114УЕ4).
Задающий генератор микросхемы работает на
низкой частоте и синхронизирован с
полуволнами сетевого напряжения с помощью узла на
оптроне U1 и транзисторе VT1, что позволило
использовать микросхему TL494 для фазового
регулирования выходного тока.
Микросхема содержит два компаратора, один из
которых используется для регулирования
выходного тока, а второй используется для
ограничения выходного напряжения, что
позволяет отключить зарядный ток по достижению на
аккумуляторе напряжения полной зарядки ( для
автомобильных аккумуляторов 11мах = 14,8 В) .
На ОУ DA2 собран узел усилителя напряжения
шунта для возможности регулирования тока
зарядки. При использовании шунта R14 с другим
сопротивлением потребуется подбор резистора
R15. Сопротивление должно быть таким, чтобы
при максимальном выходном токе не
наблюдалось насыщение выходного каскада ОУ. Чем
больше сопротивление R15, тем меньше
минимальный выходной ток, но уменьшается и
максимальный ток за счёт насыщения ОУ.
Резистором R10 ограничивают верхнюю границу

выходного тока. Основная часть схемы собрана
на печатной плате размером 85 х 30 мм. (см.
рисунок). Конденсатор С7 напаян прямо на
печатные проводники.
В качестве измерительного прибора
использован микроамперметр с самодельной шкалой,
калибровка показаний которого производится
резисторами R16 и R19. Можно использовать
цифровой измеритель тока и напряжения, как
показано в схеме зарядного с цифровой
индикацией. Следует иметь ввиду, что измерение
выходного тока таким прибором производится с
большой погрешностью из-за его импульсного
характера, но в большинстве случаев это
несущественно.
В схеме можно применять любые доступные
транзисторные оптроны, например АОТ127,
АОТ128. Операционный усилитель DA2 можно
заменить практически любым доступным ОУ, а
конденсатор Сб может быть исключён, если ОУ
имеет внутреннюю частотную коррекцию.
Транзистор VT1 можно заменить на КТ315 или
любой маломощный.
В качестве VT2 можно использовать транзисторы
КТ814 В, Г; KT817B, Г и другие.
В качестве тиристора VS1 может использоваться
любой доступный с подходящими техническими
характеристиками, например отечественный
КУ202, импортные 2N6504... 09, С122(А1) и
другие.
Диодный мост VD7 можно собрать из любых
доступных силовых диодов с подходящими
характеристиками. На втором рисунке показана схема
внешних подключений печатной платы.
Наладка устройства сводится к подбору
сопротивления R15 под конкретный шунт, в качестве
которого можно применить любые проволочные
резисторы сопротивлением 0,02 ... 0,2 Ом,
мощность которых достаточна для длительного
протекания тока до б А. После настройки схемы
подбирают R16, R19 под конкретный
измерительный прибор и шкалу.
http://kravitnik. narod. ru

ЗУ на тиристоре с плавной регулировкой выходного тока
и ограничением напряжения зарядки (2-й вариант)
Еще одна конструкция зарядного устройства с
использованием микросхемы TL494
представлена ниже. От предыдущей схемы устройство
отличается отсутствием силового диодного моста
и транзисторного оптрона, а также силовым
трансформатором с двумя вторичными
обмотками. Технические характеристики обеих схем
идентичны и выбор варианта определяется
только доступностью элементной базы и личным
вкусом.
тиристорных регуляторов.
Тиристоры VS1 , VS2 через изолирующие
прокладки устанавливаются на радиатор площадью
не менее 100 кв. см или металлическое
основание корпуса зарядного устройства. Настройка
прибора, как и в предыдущей схеме, сводится к
подбору резистора R19 под конкретный шунт
R18, а затем подбираются резисторы R20 и R22
для установки правильных показаний
измерительного прибора.
Предлагаемое устройство также имеет
стабильную плавную регулировку действующего
значения выходного тока в пределах 0,1 ... 6А., что
позволяет заряжать любые аккумуляторы, а не
только автомобильные. Из-за импульсного
характера тока зарядки желательно использовать
силовой трансформатор с мягкой нагрузочной
характеристикой, без значительного запаса по
мощности. При зарядке маломощных
аккумуляторов, также желательно последовательно в
цепь включить балластный резистор
сопротивлением несколько Ом или дроссель, т. к.
пиковое значение зарядного тока может быть
достаточно большим из-за особенностей работы
В схеме можно использовать любые доступные
тиристоры с рабочим током не менее 5А.
Транзистор VT1 должен выдерживать рабочее
напряжение не менее 50В и пропускать ток не менее
1 А., например типа КТ814В,Г; КТ816В, Г и
другие. Транзисторы VT2, VT3 - любые маломощные
n-p-п транзисторы, например КТ315Г, КТ3102Б
и т. д. Стабилитроны VD1, VD9 - любые
доступные на напряжение стабилизации 10 ... 15 В.
Диоды VD2 ... VD6, VD9 - любые импульсные
маломощные, например КД521, КД522, КД509.
http://kravitnik. narod. ru

ЗУ для кислотно- свинцовых необслуживаемых SLA
аккумуляторов ёмкостью 4 ... 17 а/час
Необслуживаемые кислотно-свинцовые
аккумуляторы в настоящее время очень широко
используются в различных источниках
бесперебойного питания компьютерной техники,
системах охранной сигнализации, источниках
питания электроинструмента и даже в детских
игрушках. Достоинством их является простота
эксплуатации, отсутствие жидкого электролита
и, соответственно, нет нужды следить за его
уровнем и плотностью.
Для сокращения времени на восстановление
электрической ёмкости зарядку этих
аккумуляторов обычно производят большим током
(режим быстрой зарядки), численно
достигающим номинальной ёмкости. Из-за отсутствия
возможности произвести доливку выкипевшего
электролита при его перезарядке, требования к
зарядному току этих аккумуляторов очень
жёсткие - фирмы производители аккумуляторов
требуют, чтобы пульсации зарядного тока не
превышали 2,5% от максимального тока, а
зарядный ток изменялся во времени строго
определённым образом.
Эти условия практически всегда выполняются
в источниках бесперебойного питания,
содержащих сложные импульсные блоки питания.
Этим же требованиям удовлетворяют ранее
описанные в этом разделе импульсные зарядные
устройства с ключевыми транзисторами и
накопительным дросселем. Рассмотренные схемы
достаточно сложны для повторения, а в быту часто
требуются простейшие малогабаритные
зарядные устройства, не самые оптимальные с точки
обеспечения выработки максимального ресурса
аккумуляторов, но зато имеющие небольшие
габариты и высокий КПД.
Ниже приводится схема такого устройства.
Зарядный ток аккумулятора поддерживается
стабильным на уровне 10% от численного значения
номинальной ёмкости, что уменьшает
отрицательное действие импульсного характера этого
тока, а прекращение зарядки происходит при
достижении напряжения на клеммах
аккумулятора примерно 15B.
Требуемое значение зарядного тока достигается
подбором сопротивления резистора R8.
Значения пороговых напряжений отключения
процесса зарядки определяются соотношением
резисторов R12/R6 и R12/R6.
При расчёте номиналов резисторов исходят из
того, что при достижении максимального
напряжения на аккумуляторе напряжение на выводе
16 микросхемы DA1 должно составлять 5,00 В.
В процессе зарядки, яркость свечения свето-
диода HL1 изменяется, а при полной зарядке
светодиод начинает мигать, привлекая
внимание.
Схема является модификацией ранее
описанного устройства. В качестве регулирующего
элемента используется тиристор, что позволяет
упростить схему, исключив конденсаторы
большой ёмкости и дроссели.

Все элементы устройства, кроме силового
трансформатора располагаются на небольшой
печатной плате 45 х 45 мм.
КПД устройства очень высок и элементы схемы,
включая тиристор, не требуют для охлаждения
радиатор.
Предлагаемое устройство можно использовать и
для зарядки иных типов аккумуляторов,
скорректировав зарядный ток и пороговое
напряжение отключения. Заменив силовые диоды
и трансформатор на более мощные и установив
тиристор на небольшой радиатор схему можно
использовать и для зарядки автомобильных
аккумуляторов. Сопротивление резистора R8 при
этом уменьшают в 5 -10 раз.
При отсутствии ошибок в монтаже и исправности
элементов схема начинает работать сразу.
Необходимо лишь скорректировать зарядный
ток и пороговое напряжение.
http://kravitnik. narod. ru

ЗУ с мощным МОП N - канальным транзистором
R8 з.зк VT2
У биполярных транзисторов имеется
существенный недостаток - большое падение напряжения
коллектор-эмиттер в режиме насыщения,
достигающее 2 ... 2.5 В. у составных транзисторов,
что приводит к их повышенному нагреву и
необходимости установки транзисторов на
большой радиатор.
Гораздо экономичней вместо биполярных
транзисторов устанавливать силовые МОП (MOSFET)
транзисторы, которые при тех же токах имеют
гораздо меньшее (в 5 -10 раз) падение
напряжения на открытом переходе сток-исток. Проще
всего вместо силового p-n-р транзистора
установить мощный р-канальный полевой
транзистор, ограничив с помощью дополнительного
стабилитрона напряжение между истоком и
затвором на уровне 15 В.
Параллельно стабилитрону подключается
резистор сопротивлением около 1 кОм для быстрой
разрядки ёмкости затвор-исток. Гораздо более
распространены и доступней силовые п-каналь-
ные МОП транзисторы, но принципиальная схема
устройства с такими транзисторами несколько
усложняется, т. к. для полного открытия канала
сток-исток на затвор необходимо подать
напряжение на 15 В. выше напряжения силовой
части. Ниже рассмотрена схема такого устройства.
Основа конструкции мало отличается от ранее
рассмотренных устройств на биполярных
силовых транзисторах. С помощью конденсаторов
С1-СЗ и диодов VD1-VD5 в схеме формируется
повышенное на 15 В. напряжение, которое с
помощью транзисторов VT2, VT3 подаётся на
затвор полевого транзистора VT1. В схеме
желательно использовать MOSFET с наиболее низким
сопротивлением открытого канала, но
максимальное допустимое напряжение этих
транзисторов должно быть в 1,5 - 2 раза выше
напряжения силовой цепи. В качестве диода VD8
желательно использовать диоды с барьером
Шоттки с рабочим напряжением выше
максимального в силовой цепи, в крайнем случае,
можно использовать КД213А или КД2997,
КД2799, но их придётся установить на
небольшой радиатор. Требования к изготовлению
накопительного дросселя DR1 изложены в
публикациях по зарядным устройствам с биполярными
ключевыми транзисторами (см. остальные схемы
раздела). При отсутствии подходящего
проволочного резистора, используемого в качестве
токового шунта R17 схему можно доработать,
используя небольшой отрезок манганинового
провода диаметром 2 мм. или мощные
проволочные резисторы сопротивлением 0,01 ...0,05
Ом. Нормализацию напряжения на токовом
шунте осуществляют с помощью усилителя на
любом доступном ОУ.
http://kravitnik. narod. ru

Лабораторный блок питания с функцией зарядного устройства
Предлагаемая схема отличается от описанной
ранее схемы наличием операционного усилителя
DA2, что позволяет упростить задачу поиска
подходящего шунта. В качестве шунта R20 можно
использовать как любой проволочный резистор
сопротивлением 0,01 ... 0,05 Ом и мощностью
1-2 Вт., так и кусок подходящего нихромового
или манганинового провода d = l,5 ... 2 мм.
Операционный усилитель усиливает напряжение
шунта до уровня, необходимого для нормальной
работы компаратора микросхемы DA1.
Коэффициент усиления ОУ DA2 определяется
соотношением сопротивлений резисторов R15 и
R18 и определяется из условия получения на
выходе ОУ напряжения 0,5 ... 3 В. при
выбранном максимальном выходном токе устройства.
Выходной ток регулируется переменным
резистором R4, максимальное напряжение, на
движке которого должно быть равно
напряжению на выходе ОУ DA2 при максимальном
рабочем токе. Сопротивление переменного резистора
R4 может быть любым в пределах 1 ... 100 К, а
максимальное напряжение на его движке
определяется сопротивлением резистора R6.
Схема позволяет получить гораздо больший
выходной ток, чем выбранный автором -
максимальная величина тока определяется
мощностью силового трансформатора, элементами
силовой цепи и настройкой узла ограничения
выходного тока. В качестве DA2 может быть
использован практически любой доступный
операционный усилитель, например КР140УД1408,
КР140УД608, КР140УД708, mA741 и т. д.
Конденсатор частотной коррекции С9 может
отсутствовать при использовании ОУ, не
требующих его использования. В случае использования
ОУ типа КР140УД1408 (LM308) его припаивают
между выводами 1 и 8, у других ОУ выводы
могут быть иными. Лабораторный блок питания
отличается от ранее описанного зарядного
устройства большим максиманым выходным
напряжением.
Автором выбрано напряжение 30 В., но если
использовать трансформатор с большим выходным
напряжением и применить более
высоковольтные силовые элементы, можно получить гораздо
более высокие значения. Регулировка выходного
напряжения осуществляется переменным
резистором R16, сопротивление которого может
быть в пределах 3,3 ... 100 К.
Верхний предел выходного напряжения
определяется сопротивлением резистора R17 из
расчёта получения напряжения 1,5 В. на движке
переменного резистора R16 в его нижнем, по

R7 З.ЗК
схеме, положении. Схему можно упростить,
исключив регуляторы тока и напряжения, а также
измерительную головку, если устройство будет
использоваться только для зарядки одного типа
аккумуляторов.
Вместо переменного резистора - регулятора
выходного напряжения на печатной плате
установлен многооборотный подстроечный резистор
R15, а ограничение выходного тока задаётся
делителем на резисторах R4, R5.
Для исключения выхода из строя диода VD11
при случайной «переполюсовке» аккумулятора
установлен предохранитель FU2. В качестве
транзисторов VT2, VT3 можно использовать
любые маломощные транзисторы
соответствующей структуры на напряжение 60 В. и ток
коллектора 100 мА, например, КТ209Е, КТ3102Б.
В авторском варианте схема настраивалась на
выходной ток 3 А., но его легко повысить до
б А. и более, уменьшив номинал резистора R13
до 5,0 кОм. Описанный лабораторный блок
питания можно дополнить узлом защиты нагрузки
от неконтролируемого повышения выходного
напряжения, например, при пробое выходного
транзистора или неисправности в схеме.
http://kravitnik. narod. ru

Лабораторный блок питания с фукцией зарядного устройства и
с защитой от нештатных ситуаций
Предлагаемый лабораторный блок питания
отличается от ранее описанного наличием узла
защиты нагрузки от повышенного напряжения.
При включении блока питания напряжение на
его выходе отсутствует, что исключает
случайный выход из строя подключенной нагрузки из-
за начального несоответствия установленного
напряжения и требуемого. Узел ручного
включения / отключения нагрузки собран на
транзисторах VT5, VT7 и реле К1. Узел работает
следующим образом: в исходном состоянии
транзисторы VT5, VT7 заперты и реле К1
обесточено.
При кратковременном нажатии на кнопку SB1
высокий потенциал на коллекторе VT7 через
резистор R30 и конденсатор СП открывает VT7 -
реле К1 срабатывает, а протекающий через
резистор R33 ток катушки реле открывает
транзистор VT5, который через резистор R26
удерживает транзистор VT7 в открытом состоянии
длительное время. На лицевой панели блока
питания зажигается светодиод HL3 "НАГРУЗКА", а
контакты реле К1 коммутируют выходное
напряжение на выходные клеммы. В этом
состоянии на коллекторе транзистора VT7 низкий
потенциал, а на коллекторе VT5 высокий.
Конденсатор СЮ через резистор R19 заряжается до
напряжения 35 В., плюсом к нижней,по схеме,
обкладке и минусом к базе транзистора VT7.
При повторном нажатии кнопки SB1 через
резистор R30 и конденсатор СЮ к базе VT7
прикладывается отрицательное напряжение -
транзистор запирается, отключается реле К1,
снимая напряжение с нагрузки, запирается
транзистор VT5 и схема приходит в исходное
состояние до следующего нажатия кнопки SB1.
Защита от нештатного повышения выходного
напряжения работает следующим образом: при
нормальном режиме работы напряжение на
движке переменного резистора R20 всегда будет
равно 1,5 В., независимо от его положения, т. к.
схема управления на микросхеме DA1
сравнивает его с опорным на выводе 15, которое
определяется параметрами делителя напряжения на
резисторах R13 и R8. При неисправности в схеме
это напряжение может превысить 1,5 В, тран-

зистор VT4 через резисторный делитель R15,
R16 откроется, а транзистор VT7 закроется,
отключив выходное реле К1. При длительной
аварийной ситуации будет гореть светодиод HL2
"АВАРИЯ", а реле К1 кнопкой SB1 включаться
не будет. Защита также сработает при быстром
вращении оси переменного резистора R20 в
сторону уменьшения выходного напряжения, что
позволяет быстро отключить нагрузку, если
случайно было установлено его недопустимо
высокое значение.
Схема также защищает элементы устройства от
протекания большого тока при переполюсовке
заряжаемого аккумулятора. Если аккумулятор
ошибочно подключен минусовым выводом к
плюсовой клемме блока питания, то через диод
VD15 и резистор R31 откроется транзистор VT6,
загорится светодиод HL2 "АВАРИЯ", а реле К1
не будет включаться кнопкой SB1, что
предотвращает выход из строя контактов реле К1,
конденсатора С9, катушки дросселя DR1 и диода
DV10. Очень важно вначале подключить
заряжаемый аккумулятор, а затем нажать кнопку
"ПУСК" для начала зарядки, в противном случае,
при переполюсовке аккумулятора, перегорит
предохранитель FU2. Перед нажатием кнопки
"ПУСК" движком переменного резистора R20
следуетустановить выходное напряжение блока
питания равным его значению при полностью
заряженном аккумуляторе, например, для
свинцового 12 В. аккумулятора следует установить
14,8 В.
Если напряжение на выходе блока питания
установить ниже, чем напряжение заряжаемого
аккумулятора, то, сразу после пуска, реле К1
обесточится, отключив нагрузку, а светодиод
HL2 "АВАРИЯ" кратковременно загорится.
Настройка схемы управления описана на
предыдущей странице, а конструктивное
исполнение накопительного дросселя приведено в
предыдущих публикациях раздела зарядных
устройств. Транзистор VT1 и диоды VD7, VD10
следует установить на небольшие радиаторы,
площадь которых зависит от выбранного
максимального рабочего тока. Параметры силового
трансформатора полностью определяются
максимальными значениями выходного тока и
напряжения - его мощность должна быть не менее,
чем на 20% выше максимальной выходной
мощности блока питания на нагрузке. Почти все
элементы схемы размещены на печатной плате,
внешний вид которой изображен на рисунке.
Отдельно установлен силовой трансформатор,
измерительный прибор, выключатель питания,
регуляторы тока и напряжения, кнопка пуска,
предохранители, выходные клеммы и
светодиодные индикаторы. На плате предусмотрена
установка различных типов диодов в качестве
VD10, даже двойных.
http://kravitnik. narod. ru

Фазовые регуляторы напряжения для активной нагрузки
Фазовые регуляторы напряжения очень
широко распространены в быту, достаточно
вспомнить многочисленные светильники с
регулировкой яркости ламп. Среди огромного
количества разных конструкций в основе, с
небольшими вариациями, лежат 4 основные
схемы, представленные на рисунках 1-4.
Схема на рис.1 является наиболее
распространённой в различных зарубежных бытовых
приборах, как самая простая и надёжная, а у нас
в стране наибольшую популярность получила
схема на рис. 2, в которой, обычно,
использовались тиристоры КУ202Н. Почти не отстаёт по
2N6075; 2N6349A; DB3; DC34; DB4;
BT134-600; BT136-600 ST32BRP; HT32; HT34;
BT138-6Q0; MAC8S; НТ40; НТ5761; HT5762;
МАС212-8; КУ208Г КР1125КП2; BR100/03
популярности схема на рис. 3 - хотя и более
сложная, чем предыдущая, зато не содержащая
относительно дефицитного динистора и гораздо
реже использовалась схема на рис. 4 из-за
малой распространённости однопереходных
транзисторов. Все рассмотренные конструкции
очень просты, надёжны, прекрасно регулируют
напряжение, но не лишены недостатков, из-за
которых не переводятся энтузиасты предложить
свои схемы, пусть и более сложные. Главной
проблемой выше приведённых схем является
инверсная зависимость фазового угла от уровня
питающего напряжения, т.е. при падении
напряжения в сети фазовый угол открытия тиристора
или симистора увеличивается, что приводит к
непропорциональному снижению напряжения на
нагрузке. Небольшое снижение напряжения
вызовет заметное уменьшение яркости ламп и
наоборот. Если в питающей сети имеются
небольшие пульсации, например от работысвароч-
ного аппарата, мерцание ламп станет гораздо
заметнее. Избавиться от этой неприятности
помогают схемы, у которых работа фазосдвигаю-
щего узла не связана с уровнем напряжения в
сети.
К1
Ещё лучше работают схемы с прямой
зависимостью фазового угла от уровня питающего
напряжения, т.е. при снижении напряжения
фазовый угол пропорционально уменьшается,
что вызывает стабилизацию действующего
напряжения на нагрузке, но эти схемы несколько
сложнее.
Выше рассмотренные схемы на рис.1 и рис.2
обладают самой большой инверсной фазовой
чувствительностью, несколько лучше работают
схемы на рис.3 и рис.4, но и они не лишены
недостатков. Ещё одной проблемой этих схем
является ограниченный диапазон регулировки
выходного напряжения - невозможно
регулировать напряжение до 100% из-за наличия "сту-

пеньки" срабатывания порогового узла,
запускающего тиристор или семистор. Исключить
фазовую зависимость можно разными путями:
чаще всего используется узел, содержащий
генератор пилообразного напряжения,
синхронизированный с переходом через "ноль" полуволн
сетевого напряжения и компаратор для
получения задержанного импульса запуска.
Компаратор сравнивает уровень заданного
напряжения на одном из входов со стабильным
пилообразным напряжением и в момент их
совпадения запускает тиристор или симистор.
Также используются схемы, в основе которых
лежит принцип задержки запускающего
импульса с помощью управляемого ждущего
мультивибратора, синхронизированного с началом
периода сетевого напряжения. Имеются схемы с
использованием цифровых элементов -
счётчиков или регистров, которые позволяют
задержать появление импульса запуска от
вспомогательного генератора, работающего на
частоте 1 .. 2 кГц. Фазовая привязка в этих схемах
осуществляется посредством сброса счётчиков
или регистров при переходе через "ноль"
сетевого напряжения.
Гораздо более сложными являются инверторные
схемы, в которых сетевое напряжение вначале
преобразовывается в постоянный ток, а затем
с помощью процессора векторного управления и
высоковольтных полевых транзисторов,
работающих в ключевом режиме, моделируется
синусоидальное напряжение заданного уровня и
частотой дискретизации около 4 кГц.
Эти схемы практически недоступны для
любительского повторения и не рассматриваются.
http ://kra vitn i k. na rod. ru

Фазовый регулятор напряжения на ждущем мультивибраторе
Фазовый регулятор, представленный ниже,
содержит узел формирования сигнала перехода
через "ноль" полуволн сетевого напряжения,
собранный на транзисторе VT1. В течение всего
полупериода транзистор открыт и только в
момент перехода закрывается, и на его коллекторе
появляется положительный импульс,
запускающий ждущий мультивибратор на микросхеме
D1.1. Элементы R4, R5, С1 определяют
длительность сформированного импульса, которая
должна быть в пределах от 0 до 10 мсек. По
заднему фронту этого импульса запускается второй
ждущий мультивибратор, формирующий
короткий сигнал запуска тиристора VS1.
Благодаря применению второго ждущего
мультивибратора схема формирует достаточно
большой ток запуска тиристора и потребляет
маленький ток. Регулировка выходного
напряжения производится в широких пределах -
от 0 до 100 %.
В сравнении с "типовыми"
схемами, описанными ранее,
предлагаемая работает гораздо
устойчивей. При настройке схемы
может потребоваться подбор
номинала резистора R5 и конденсатора
С1 для получения необходимого
диапазона регулировки выходного
напряжения. При токе нагрузки
более 2A., может потребоваться
установка тиристора и диодного
моста на небольшой радиатор.
Заменив диодный мост на более
мощный, например KBPC3506, можно
повысить ток нагрузки до 10A и
более. Схема не имеет фазовой
чувствительности к изменению питающего
напряжения, т. е., при изменении питающего
напряжения напряжение нагрузки меняется
пропорционально. Схему можно использовать
для регулировки напряжения на любых
нагрузках, работающих на постоянном токе - лампах
накаливания, электропаяльниках,
электроплитах, электронагревательных приборах и т. д.
Вместо тиристора можно
использовать симистор - в этом случае
через нагрузку протекает
переменный ток, что иногда может быть
очень важным. В этой конструкции
отсутствует мощный диодный мост,
что уменьшает габариты
устройства.
Максимальный ток нагрузки
определяется только типом
применяемого симистора и системой его
охлаждения. Схема работает
аналогично выше описанной. На
транзисторах VT1, VT2 собран узел
формирования сигнала перехода
через "ноль" положительных и
отрицательных полуволн сетевого
напряжения. Для управления симистором
используется каскад формирования
отрицательных импульсов на транзисторе VT3. В момент
появления на выходе микросхемы D1.2
импульса запуска на управляющем электроде
симистора формируется импульс отрицательной
полярности за счёт заряда конденсатора С4,
который открывает симистор как во время
действия положительной полуволны сетевого
напряжения, так и отрицательной. Задержку
импульса запуска можно осуществить и с помощью
логических КМОП элементов.
http://kravitnik. narod. ru

Фазовые регуляторы напряжения с компаратором
Ранее, были описаны простые фазовые
регуляторы, рассчитанные только для изменения
напряжения на активной нагрузке.
Часто требуется расширить область
использования схем, ввести дополнительные режимы
работы, например режим стабилизации
напряжения или тока на выходе, режим плавного
включения, стабилизации яркости ламп или
рабочей температуры электронагревательных
приборов и т. д. Описанные схемы для этого
малопригодны, т. к. изменение фазового угла в них
производится путём изменения сопротивления
переменного резистора.
Можно, конечно, вместо переменного резистора
установить фоторезистор и путём изменения
напряжения на освещающей фоторезистор лампе
накаливания менять фазовый угол управления,
или вместо резистора установить полевой
транзистор и величиной напряжения на его затворе
управлять фазовым углом.
Эти способы имеют право на существование и
иногда используются, но чаще применяется
схема с использованием формирователя
пилообразного напряжения и компаратора. Узел на
транзисторах VT1, VT2 позволяет получить
короткий импульс в момент перехода через "ноль"
положительных и отрицательных волн сетевого
напряжения. На коллекторе транзистора VT3
формируется пилообразное напряжение с
амплитудой около 4 В. (при указанных на схеме
номиналах R4 и С1), которое поступает на не-
инвертирующий вход компаратора DA1.1 для
сравнения с напряжением задатчика R6.
В момент начала превышения напряжения пилы
над заданием на выходе компаратора появляется
положительный уровень, который поступает на
узел формирования сигнала управления сими-
стором (С2, DA1.2, VT4, СЗ). На управляющий
вход симистора поступают короткие
отрицательные импульсы, привязанные к началу
полупериодов сетевого напряжения и задержанные на
заданный фазовый угол.
В этой схеме можно использовать переменные
резисторы (R6) с практически любым
сопротивлением, необходимо только подобрать резистор
R5 - на фазовых характеристиках это никак не
сказывается. Сфера применения данного
устройства гораздо шире ранее описанных
конструкций.
С помощью этого регулятора можно менять
напряжение на коллекторных электродвигателях
и сварочных или обычных трансформаторах, что
плохо получается у более простых конструкций.

При большом уровне помех в сети, например
при работе сварочного аппарата, узел
формирования пилообразного напряжения лучше
выполнить на оптроне, как показано на второй
схеме.
В конструкции можно применять практически
любые оптроны - диодные и транзисторные,
двойные или одиночные.
В случае применения одиночных оптронов,
например TLP521, РС817, АОТ101 и других, можно
использовать два оптрона, включенных по
приведённой схеме или один оптрон, включенных
в диагональ маломощного диодного моста,
готового или собранного на любых диодах, например
1N4148, КД521, КД102 и т. д.
В схему добавлен дополнительный конденсатор
С2, который при указанном номинале позволяет
плавно, в течение 1-2 сек, увеличить
напряжение на нагрузке от нуля до заданного уровня
- этот режим очень полезен для включения ламп
накаливания, особенно галогеновых.
Если устройство используется для регулировки
напряжения на маломощных устройствах
симистор можно заменить на ВТ134-800, ВТ136-800,
ВТ138-800 и т.д., а транзистор VT4 (первая
схема), VT2 (вторая схема) на КТ3102 или
любой аналог. При регулировке напряжения
сварочных аппаратов используются симисторы,
способные регулировать ток 50 А. и более.
http://kravitnik. па rod. ги

Широтно-импульсные регуляторы постоянного тока
Необходимость регулировки постоянного
напряжения для питания мощных инерционных
нагрузок чаще всего возникает у владельцев
автомобилей и другой авто-мото техники.
Например, появилось желание плавно менять
яркость ламп освещения салона, габаритных
огней, автомобильных фар или вышел из строя
узел регулирования оборотов вентилятора
автомобильного кондиционера, а замены нет.
Осуществить такое желание иногда нет
возможности из-за большого тока потребления этими
устройствами - если устанавливать
транзисторный регулятор напряжения, компенсационный
или параметрический, на регулирующем
транзисторе будет выделяться очень большая
мощность, что потребует установки больших
радиаторов или введения принудительного
охлаждения с помощью малогабаритного
вентилятора от компьютерных устройств.
Выходом из положения является применение
широтно-импульсных схем, управляющих
мощными полевыми силовыми транзисторами
MOSFET. Эти транзисторы могут коммутировать очень
большие токи (до 160 А. и более) при
напряжении на затворе 12 - 15 В. Сопротивление
открытого транзистора очень мало, что позволяет
заметно снизить рассеиваемую мощность.
Схемы управления должны обеспечивать
разность напряжений между затвором и истоком не
менее 12 ... 15 В., в противном случае
сопротивление канала сильно увеличивается и
рассеиваемая мощность значительно возрастает, что
может привести перегреву транзистора и
выходу его из строя. Для
широтно-импульсных автомобильных низковольтных
регуляторов выпускаются
специализированные микросхемы, например U6080B,
U6084B, L9610, L9611, которые содержат
узел повышения выходного напряжения
до 25 -30 В. при напряжении питания 7-14
В., что позволяет включать выходной
транзистор по схеме с общим стоком, чтобы
можно было подключать нагрузку с общим
минусом, но достать их практически
невозможно.
Для большинства нагрузок, которые
потребляют ток не более 10A и не могут
вызвать просадку бортового напряжения
можно использовать простые схемы без
дополнительного узла повышения напряжения.
Первый ШИМ регулятор собран на инверторах
логической КМОП микросхемы. Схема
представляет собой генератор прямоугольных импульсов
на двух логических элементах, в котором за счёт
диодов раздельно меняется
постоянная времени заряда и разряда частото-
задающего конденсатора, что позволяет
изменять скважность
выходных импульсов и
значение эффективного
напряжения на нагрузке.
В схеме можно
использовать любые
инвертирующие КМОП элементы, на-
пример,К176ПУ2,
К561ЛН1, а также любые
элементы И, ИЛИ-И, на-
пример,К561ЛА7,
К561ЛЕ5 и подобные,
соответственно сгру п п и ро-
вав их входы. Полевой
транзистор может быть
любым из MOSFET, которые выдерживают
максимальный ток нагрузки, но желательно
использовать транзистор с как можно большим
максимальным током, т. к. у него меньшее
сопротивление открытого канала, что уменьшает
рассеиваемую мощность и позволяет
использовать радиатор меньшей площади.
Достоинство схемы - простота и доступность
элементов, недостатки - диапазон изменения
выходного напряжения чуть меньше 100% и

невозможно доработать схему с целью
введения дополнительных режимов, например
плавного автоматического увеличения или
понижения напряжения на нагрузке.
Регулировка эффективного значения
напряжения на нагрузке от 0 до 12 В. производится
изменением напряжения на управляющем входе от
8 до 12 В. Диапазон регулировки напряжения
практически 100%. Регулировка эффективного
значения напряжения на нагрузке от 0 до 12В
производится изменением напряжения на
управляющем входе от 8 до 12 В. Диапазон
регулировки напряжения практически 100%.
Гораздо лучшими характеристиками обладает
вторая схема, но количество элементов в ней
чуть больше. Максимальный ток нагрузки
полностью определяется типом силового полевого
транзистора.
Так как выходное напряжение пропорционально
входному управляющему напряжению, схема
может использоваться как составная часть
системы регулирования, например системы
поддержания заданной температуры, если в
качестве нагрузки использовать нагреватель, а
датчик температуры подключить к простейшему
пропорциональному регулятору, выход которого
подключается к управляющему входу
устройства. Описанные устройства имеют в основе
несимметричный мультивибратор, но ШИМ
регулятор можно построить на микросхеме ждущего
мультивибратора.
Ещё две схемы ШИМ регуляторов собраны на
микросхемах, предназначенных для работы в
подобных устройствах. Первая конструкция в
основе содержит микросхему МС34063А или
МС33063А, которые предназначены для
построения ключевых стабилизаторов напряжения
и широко применяются в профессиональной
аппаратуре.
Самая простая схема приведена на втором
рисунке. Она содержит в основе очень широко
распространённый интегральный таймер NE555N
(КР1006ВИ1), нагруженный на затвор полевого
транзистора. Обе схемы, в отличие от ранее
описанных конструкций, содержат микросхемы с
большим выходным током, что позволяет
использовать практически любые полевые
транзисторы с любой паразитной ёмкостью затвора.
При токе нагрузки до 0,1 А. нагрузку можно
включать непосредственно на выходы
микросхем, не используя полевые транзисторы. Как
было указано на предыдущих страницах, для
полного открытия канала силового полевого
транзистора на его затворе должно быть
напряжение не менее 12 ... 15 В., поэтому напряжение
питания всех ранее рассмотренных схем не
должно быть меньше 12 ... 15 В. Если требуется
регулировать меньшее напряжение, например 0
... 6 В. для регулировки яркости переносных
фонарей, вместо полевых транзисторов можно
использовать биполярные NPN транзисторы,
предназначенные для работы в ключевых
схемах и имеющие очень малое падение
напряжения в открытом состоянии.
При токах нагрузки до 1 А. хорошо подходит
транзистор KT630A, а при больших токах (до 10
А., 30 В.) просто идеален KT863A, В. В цепь базы
транзисторов необходимо включить токоограни-
чительный резистор сопротивлением 150 ... 510
Ом. Все схемы, описанные в разделе, позволяют
регулировать напряжение значительно большее
12 В.
Для этого необходимо обеспечить напряжение
12 ... 15 В. для питания ШИМ схемы
регулирования, а полевой транзистор выбрать
соответственно требуемому напряжению и току
нагрузки.
На следующей странице представлена схема
ШИМ регулятора на операционном усилителе.
Достоинство схемы - можно использовать

практически любые доступные операционные
усилители, подходящие по уровню питающего
напряжения. Уровень выходного эффективного
напряжения регулируется путём изменения
уровня напряжения на неинвертирующем входе
ОУ, что позволяет использовать схему как
составную часть различных регуляторов
напряжения и тока, а также схем с плавным зажиганием
и гашением ламп накаливания.
Схема легка в повторении, не содержит редких
элементов и при исправных элементах начинает
работать сразу, без настройки. Силовой полевой
транзистор подбирается по току нагрузки, но
для уменьшения тепловой рассеиваемой
мощности желательно использовать транзисторы,
рассчитанные на большой ток, т. к. у них
наименьшее сопротивление в открытом состоянии.
Площадь радиатора для полевого транзистора
полностью определяется выбором его типа и
током нагрузки. Если схема будет
использоваться для регулирования напряжения в
бортовых сетях + 24 В., для предотвращения
пробоя затвора полевого транзистора, между
коллектором транзистора VT1 и затвором VT2
следует включить резистор сопротивлением 1 К,
а резистор R6 зашунтировать любым
подходящим стабилитроном на 15 В., остальные
элементы схемы не изменяются.
Во всех ранее рассмотренных схемах в качестве
силового полевого транзистора используются п-
канальные транзисторы, как наиболее
распространённые и имеющие наилучшие
характеристики. Если требуется регулировать напряжение
на нагрузке, один из выводов которой
подключен к "массе", то используются схемы, в которых
п - канальный полевой транзистор подключается
стоком к + источника питания, а в цепи истока
включается нагрузка.
ратная. Если от конкретной схемы требуется
инверсная от исходной зависимость выходного
напряжения от входного, то в схемах необходимо
поменять структуру транзисторов VT1, т.е.
транзистор VT1 в первой схеме необходимо
подключить как VT1 у второй схемы и наоборот.
ШИМ регулятор напряжения можно построить на
основе двух закольцованных ждущих
мультивибраторов, один из которых формирует очень
короткий импульс фиксированной
длительности, а второй мультивибратор с регулируемой
задержкой, которая определяет длительность
открытого состояния полевого транзистора и,
соответственно, эффективное значение
напряжения нагрузки. Такая схема приведена на
рисунке. В качестве ждущих мультивибраторов
Для обеспечения возможности полного
открытия полевого транзистора схема управления
должна содержать узел повышения напряжения
.в цепях управления затвором до 27 - 30 В, как
это сделано в специализированных микросхемах
U6080B ... U6084B, L9610, L9611, тогда между
затвором и истоком будет напряжение не менее
15 В.
Если ток нагрузки не превышает 10 А., можно
использовать силовые полевые р-канальные
транзисторы, ассортимент которых гораздо уже
из - за технологических причин. В схеме
изменяется и тип транзистора VT1, а регулировочная
характеристика R7 меняется на обратную. Если
у первой схемы увеличение напряжения
управления (движок переменного резистора
перемещается к " +" источника питания) вызывает
уменьшение выходного напряжения на
нагрузке, то у второй схемы эта зависимость об-
используются половинки микросхемы К561АГ1.
Схема очень проста в реализации, практически
не требует настройки, работает достаточно
стабильно. Площадь радиатора и тип полевого
транзистора полностью определяется
параметрами нагрузки, в качестве которой могут быть
как лампы накаливания, нагреватели так и
коллекторные электродвигатели. Недостаток схемы
- управление выходным напряжением
производится за счёт изменения сопротивления
переменного резистора, а не напряжения, что
затрудняет использование конструкции в
качестве составной части других устройств.
Иногда возникает необходимость ступенчатой
регулировки напряжения с помощью
переключателя. Для этого хорошо подходит вторая схема,
использующая генератор прямоугольных
импульсов и счётчик - делитель.

Работа схемы происходит следующим образом:
генератор на двух логических элементах
вырабатывает импульсы частотой несколько
килогерц, которые поступают на счётный вход
счётчика DD2. В нулевом состоянии DD2 на
выводе 3 присутствует логическая "1", что
приводит к переключению триггера на выходе,
а на затворе полевого транзистора появляется
постоянное напряжение 12 В., открывающее его.
Если, например, переключатель S1 установлен
на вывод 10 счётчика, то через 4 импульса
задающего генератора выходной триггер
сбрасывается в ноль и транзистор запирается.
Далее, счётчик продолжает считать импульсы
задающего генератора, и как только, на выводе
3 вновь появится "1" триггер опять сработает, а
транзистор откроется. На нагрузке будет
присутствовать импульсное напряжение в виде
меандра, а эффективное значение напряжения
будет составлять около 6 В.
Если переключатель установлен на вывод 11
счётчика, то сброс триггера
произойдёт перед переполнением
DD2 и интервал закрытого
состояния полевого транзистора
окажется очень коротким - на
нагрузке будет напряжение,
близкое к 12 В. Достоинство
схемы - высокая стабильность
характеристик, не зависящая от
номинала используемых
резисторов и конденсаторов. В
чистом виде такая схема почти не
применяется, но её легко
доработать для сопряжения с
компьютером для программного
регулирования напряжения на нагрузке или,
используя дополнительный реверсивный счётчик,
регулировать напряжение с помощью сенсоров
или возвратных кнопок.
http://kravitnik. narod. ru

Мощный ШИМ - регулятор напряжения для автомобильного
оборудования
Как правило, в автомобиле
все мощные нагрузки имеют
общий провод "масса", а
ключевой элемент
регулятора должен включаться
между + бортовой цепи и
нагрузкой. В случае
больших потребляемых токов,
например при
регулировании оборотов вентилятора
кондиционера или яркости
ламп автомобильных фар в
качестве ключевого
элемента целесообразно
использовать мощные силовые
полевые транзисторы,
имеющие очень малое
сопротивление открытого
канала и, соответственно,
небольшие тепловые потери.
Как было указано на
предыдущих страницах, в простых
схемах с активным выходом
можно использовать Р -
канальные силовые полевые транзисторы, но из -
за технологических причин их ассортимент
очень мал, а максимальный рабочий ток гораздо
ниже N-канальных транзисторов. При
использовании N- канальных транзисторов сток
подключается к "плюсу" бортовой цепи, а нагрузка
между "массой" и истоком. На затвор
транзистора относительно истока должно подаваться
управляющее напряжение не менее 15 В., что
возможно осуществить только при питании
цепей управления напряжением 27 - 30 В. В
заводских автомобильных регуляторах
используются специализированные микросхемы -
регуляторы, содержащие в своей структуре
преобразователь напряжения, но приобрести их
практически невозможно. В случае
любительского конструирования или ремонта заводского
регулятора проще собрать схему на доступных
элементах. Такая схема приведена на рисунке:
На операционном усилителе DA1, транзисторах
VT1,2 собран ШИМ- регулятор, скважность
выходных импульсов которого меняется от
бесконечности до 1 при изменении входного
напряжения от 0 до 12 В. Чтобы получить повышенное
напряжение +30 В. для питания выходного
каскада используется стабилизированный
преобразователь напряжения на микросхеме DA2.
В схеме можно использовать практически любые
доступные операционные усилители. Вместо
микросхемы МС33063А, можно применить
МС34063А. В качестве накопительного дросселя
L1 можно использовать подходящие готовые
катушки на ферритовых стержневых
сердечниках со щёчками, которые часто применяются в
цепях строчной развёртки мониторов или
преобразователях различной бытовой техники. При
самостоятельном изготовлении можно
использовать ферритовые стержни М2000НМ Ф 3 мм.,
броневые сердечники D= 10 ... 15 мм или
ферритовые кольца Ф15 мм. Катушка содержит
около 100 витков провода ПЭВ-2 0,15 ...0,2 мм.
В качестве диода VD2 можно использовать
любые скоростные диоды с рабочим
напряжением не менее 100 В. Диод VD1 предназначен
для защиты схемы при случайной
переполюсовке. Используемый в схеме силовой полевой
транзистор IRF1405 рассчитан на коммутацию
токов до 160 А. и имеет очень низкое
сопротивление открытого канала. При использовании
транзисторов других типов следует иметь в
виду, что сопротивление открытого канала у
них увеличивается при уменьшении паспортного
значения рабочего тока, что приводит к росту
тепловых потерь.
http://kravitnik. narod. ru