Схемы блоков питания с линейными стабилизаторами напряжения

Работу блока питания со стабилизатором непрерывного действия рассмотрим на примере его реализации в видеомагнитофоне фирмы SONY SLV-262EE. Принципиальная схема блока питания приведена на рис. 1.

Рис. 1. Блок питания видеомагнитофона Sony slv262ee

Блок питания выполнен по классической схеме: трансформатор - выпрямитель - линейный стабилизатор напряжения. В цепи питающего напряжения отсутствует фильтр импульсных помех. Его функции выполняет сам силовой трансформатор (имеющий обязательный заземленный экран между первичной и вторичной обмотками в виде короткозамкнутого витка из медной фольги) и, частично, — конденсатор С5106 во вторичной обмотке.

Линейный стабилизатор выполнен на интегральной микросхеме (ИМС) IC521 STK5446. ИМС включает в себя три компенсационных последовательных стабилизатора напряжений +5, +12 и +13 В.

Стабилизатор напряжения (СН) +5 В выполнен на элементах TR3...TR5, R1 ...R7, С1 и D1. Схема сравнения стабилизатора выполнена на транзисторах TR4 и TR5 по схеме дифференциального усилителя. Для получения опорного напряжения +27 В (на стабилитроне D1) на вывод 4 ИМС поступает дополнительное напряжение, получаемое от выпрямителя +55 В с помощью делителя на резисторах R5101 и R5102.

Стабилизатор напряжения +12 В выполнен на составном транзисторе TR2. Схема сравнения и усилитель постоянного тока реализованы на элементах TR8, С2, R10 и R11. Источником опорного напряжения является стабилитрон D4. Входное напряжение для питания СН поступает на вывод 9 ИМС с двухполупериодного выпрямителя на элементах D5101 ...D5104 и С5101.

Стабилизатор напряжения +13 В выполнен на составном транзисторе TR1. В качестве опорного используется сумма падении напряжений на диодах D2, D3 и выходного напряжения стабилизатора +12 В. Входное напряжение для питания СН поступает на вывод 7 ИМС с выхода двухполупериодного выпрямителя на элементах D5105...D5108 и С5102.

На транзисторах TR7 и TR6 реализован узел аварийного отключения СН +12 В и +13 В в случае пропадания первичных напряжении+55 В и -45 В. Напряжение +5 В при этом также отключится.

При возникновении короткого замыкания на выходе СН +12 В катод диода D3, а, следовательно,и база составного транзистора TR 1 закорачивается на корпус. В результате чего TR 1 запирается, и напряжение на выходе СН +13 В пропадает.

Рис 2. Принципиальная схем блока питания телевизора Nokia FC-1502SK

На рис. 2 приведен пример принципиальной схемы БП НД телевизора NOKIA FC-1502SK. Стабилизатор напряжения +5 В выполнен mРС78М05Н. Напряжение на вход ИМС подается с двухполуперидного выпрямителя на элементах D850 (диод ный мост), R852, С851, С852 и R851.

Стабилизатор напряжения -29,5 В реализован на транзисторах TR852 и TR851. В качестве опорного напряжения здесь используется сумма выходного напряжения ИМС +5 В и напряжение стабилизации стабилитрона ZD851. Напряжение на регулирующий транзистор TR852 подается с выпрямительного моста D851 и сглаживающего фильтра R853 н С855. Выходное напряжение СН дополнительно сглаживается элементом С856. Стабилитрон ZD852 выполняет функцию защиты нагрузки СН от перенапряжений.

При возникновении неисправности в цепи питания +5 В стабилитрон ZD851 закрывается, что ведет к пропаданию опорного напряжения на базе транзистора TR852 и к его запиранию, в результате чего напряжение -29.5 В отключается.

Напряженнее выхода диодного моста D850 одновременно используется для питания ключа дежурного режима, реализованного на транзисторе TR654 и реле RL850. Диод D853 защищает переход коллектор-эмиттер транзистора от пробоя. Включение ключа происходит при поступлении в базовую цепь транзистора сигнала высокого уровня (+5 В) с соответствующего выхода процессора системного контроля (ПСК) телевизора.

В дежурном режиме транзистор TR644 заперт, ключ дежурного режима разомкнут и питающее напряжение строчной развертки не подается.

Существует ряд схемных решений БП с использованием стабилизаторов напряжения, по сути не являющихся импульсными в классическом смысле (с широто-импульсным регулированием — ШИМ - контроллеры, о которых речь пойдет ниже), но применяемых в тех же цепях и для тех же целей, что и ШИМ - контроллеры. Эти стабилизаторы могут использоваться в качестве как линейных стабилизаторов во вторичных цепях, так и в качестве импульсных — в первичных цепях БПНД. Такие схемные решения чаще всего имеют место в цепях питания выходных каскадов строчных разверток телевизоров. Примером подобного решения служит рассматриваемая принципиальная схема (рис. 2).

Питание строчной развертки осуществляется от импульсного стабилизатора напряжения) реализованного на ИМСIC601 STR40115 по схеме блокинг-генератора.

При включении телевизора в рабочий режим сигналом с процессора системного контроля (ПСК) ключ на транзисторе TR654 замыкается, напряжение питающей сети 2Z0 В через резистор R601, ограничивающий бросок тока, поступает на диодный мост D601 ...D604. Сглаженное фильтром С803, С804 напряжение поступает на вход схемы преобразователя. В первый момент импульс тока проходит через конденсатор С805 и частично открытый благодаря начальному смещению, заданному резистором R605, перexoд коллектор-эмиттер силового транзистора ИМС, далее — через первичную обмотку импульсного трансформатора Т1 и незаряженный конденсатор С809. При этом во вторичной обмотке трансформатора Т1 наводится э.д.с. Последовательно соединенные элементы R604, С808 и вторичная обмотка Т1 образуют цепь положительной обратной связи (ПОС), необходимую дня работы блокинг-генератора в режиме автоколебаний. Импульс тока, наведенный во вторичной обмотке, через резистор R604 заряжает конденсатор С808 и одновременно, прикладываясь к базовой цепи силового транзистора, вызывает лавинообразный процесс его открытия. При достижении транзистором состояния насыщения, нарастание тока через первичную обмотку Т1 прекращается, полярность напряжений на обмотках Т1 изменяется на обратную и происходит лавинообразный процесс запирания транзистора. Частота и скважность формируемых блокинг-генератором импульсов определяется параметрами силового транзистора, количеством витков вторичной обмотки трансформатора Т1 и номиналами элементов R604 и С808, а амплитуда—регулирующим воздействием цепи отрицательной обратной связи (ООС) по выходному напряжению нагрузки. Сигнал ООС через элементы D606, С810 поступает на вход усилителя ошибки ИМС (вывод 1) и осуществляет стабилизацию выходного напряжения преобразователя. Элементы R603, С810, D605 и С811 предназначены для защиты ИМС от импульсов напряжения и тока в переходных режимах и представляют собой демпфирующие цепи. Кроме того, конденсатор С805 также выполняет дополнительные демпфирующие функции.

С выходного каскада строчной развертки через развязывающий трансформатор Т2, ограничительный резистор R605 и диод D607 в базовую цепь силового транзистора ИМС поступают положительные импульсы обратного хода, которые являются для блокинг-генератора внешним синхронизирующим сигналом. Синхронизация частоты преобразователя рабочей частотой блока строчной развертки ТВ уменьшает заметность импульсных помех на изображении.

Импульсное напряжение первичной обмотки Т1 с помощью элементов D605, С809 и С811 выпрямляется, сглаживается и подается для питания выходного каскада строчной развертки телевизора ТВ. Высоковольтный стабилитрон D608 предохраняет цепи питания строчной развертки от перенапряжений.

Профессиональный ремонт видеомагнитофонов, телевизоров, бытовой техники.