Stabilizator napięcia z zabezpieczeniem przeciwzwarciowym
Budując amatorskie urządzenia elektroniczne zazwyczaj potrzebujemy zasilacza stabilizowanego dającego napięcie w przedziale od 3V do 12V i w zależności od potrzeb prądu obciążenia od 0,5A do 1,4A. Schemat takiego prostego zasilacza przedstawiamy w tym artykule. Dodatkowa jego zaletą jest odporność na zwarcie. Prąd zwarciowy ogranicza się automatycznie do 10% wartości maksymalnej.
Elementami regulacyjnymi w tym zasilaczu jest dioda zenera DZ, od której zależy napięcie wyjściowego i potencjometr nastawny PR ustalający maksymalny prąd po przekroczeniu którego zasilacz obniża napięcie zapobiegając uszkodzeniu elementów zasilacza.
W zasilaczu wykorzystano transformator sieciowy TS40/54 o napięciu symetrycznym 2x 14V. W takim rozwiązaniu prostownik można zrobić na dwóch diodach BYP401-50.
W przypadku braku transformatora z uzwojeniem symetrycznym można zastosować pojedyncze uzwojenie, wtedy prostownik musi składać się z 4 diod w układzie Graetza. Napięcie zmienne 14V z transformatora jest optymalne gdy chcemy otrzymać zasilacz stabilizowany 12V, przy niższych napięciach wyjściowych można zastosować transformator o odpowiednio niższym napięciu. Zasada jest taka, że napięcie wyprostowane na kondensatorze C1 musi być co najmniej o 2V wyższe niż to po stabilizatorze.
Jako tranzystor mocy zastosowano ADP672 można go zastąpić dowolnym tranzystorem o polaryzacji PNP i maksymalnym prądzie 1 - 1,5A. Jeśli obciążenie przekracza 1A zalecane jest umieszczenie go na radiatorze.
Tranzystor T2 pełni funkcję wzmacniacza błędu i łącznie z D1 i R2 układu ograniczenia prądu, a z D2, R1 ograniczenia przy zwarciu.
Dioda zenera może być typu BZP683... lub BZP611... Napięcie zenera diody zależy jakie chcemy otrzymać napięcie na wyjściu zasilacza. Czyli dla zasilacza 12V dioda zenera może być BZP683C12, dla zasilacza 6V - dioda zenera BZP683C6V2 itp.
Potencjometr nastawny PR razem z rezystorem szeregowym ustalają maksymalny prąd zasilacza, po przekroczeniu którego, spada napięcie chroniąc stabilizator.
Przykładowe wartości zastępcze R2 to:
- R2=1,8 kohm - I max=0,56A
- R2=1,2 kohm - I max=0,7A
- R2=450 ohm - I max=1,4A
Wartości elementów i zamienniki:
- T1 - (PNP) - BD355 (do 3A), BD284, TG72, ADP672, ADP666 (do 1,5A), BD136, BC313 (do 1A)
- T2 - (NPN) - BC237, BC548, BC108, BC148
- D1 i D2 - BAYP94, BAP794, BAVP18 i inne krzemowe
- DZ - BZP611... , BZP683... (napięcie zenera w zależności od potrzeb)
- PR - potencjometr nastawny 1,5kohm, 2,5kohm