Компенсационные стабилизаторы напряжения и тока

Для стабилизации величин напряжений и токов применяют стабилизаторы. Они бывают компенсационными и параметрическими. В данной статье мы рассмотрим компенсационные стабилизаторы.

Компенсационный стабилизатор тока

Принципиальная схема простейшего компенсационного стабилизатора тока, которая очень распространена во всяких схемах, приведена ниже:

От схемы параметрического стабилизатора ее отличает то, что стабилизирующим элементом тут является совокупность транзистора Т, резистора R_Е и  источника опорного напряжения U_оп .

Схема функционирует следующим образом: при подаче внешнего напряжения U_вх в цепи устанавливается заданный ток. На R_Е падает напряжение, которое вместе с U_оп обеспечивает между базой и эмиттером условия для этого тока. Когда же по каким либо причинам ток в нагрузке пытается измениться (например, увеличиться из-за увеличения питающего напряжения U

вх), то увеличивается и падение на R_E. Увеличение этого падения, поданное на базу положительным знаком, приведет к уменьшению общего тока, который мог бы увеличиться. Иначе говоря, подача положительного напряжения на базу относительно эмиттера увеличивает сопротивление транзистора. И на этом падение будет увеличиваться (при практически не увеличенном токе), чем и будет компенсироваться прирост питающего напряжения.

Компенсационный стабилизатор напряжения

Наиболее распространенная, но и самая простая схема стабилизатора напряжения   приведена ниже:

 Роль источника опорного напряжения в ней играет цепочка R_б -C_т, что представляет собой уже знакомый  нам параметрический стабилизатор напряжения с кремниевым стабилитроном С_т (одновременно на этой схеме показано условное обозначение кремневого стабилитрона). Напряжение U_cт изменяется мало. Ее выбирают несколько большей, чем U_н таким образом, чтобы обеспечить управляющее напряжение U_БЕ=U_ст — U_н

Напряжение U_н на нагрузке  равняется разнице U

вх— U_БЕ. Если U_вх например, увеличивается должен увеличиться общий ток, который увеличит U_н . Однако наименьшее увеличение U_н уменьшит U_БЕ, транзистор уменьшит свой ток, что и компенсирует возможное повышение U_н.

Разберем работу этой схемы подробнее. Для этого заменим транзистор его ранее рассмотренной эквивалентной схемой, положив в ней h_12Б=0, а стабилитрон заменим его динамическим сопротивлением R_Д. Полученную таким образом схему:

Несколько упростим, отбросив резистор с проводимостью h_22Б, который зашунтирован значительно меньшим сопротивлением R_б. Получим остаточную расчетную схему:

По принципу суперпозиции отыщем только отношение ∆U_вх / ∆U_н , что входит множителем в выражение для коэффициента стабилизации.

По методу контурных токов имеем

U_{вх +} h

12БR_бI_Е =(R_б +R_Д)I₁— R_ДI_E

                              0= — R_Д I₁ + (R_Д h_11Б +Rн) I_E,

Или

∆U_вх = (R_б + R_Д ) I₁— (R_{Д +} h_21БR_б) I_E

                            0= — R_Д I₁ + (R_Д  + h_11Б +Rн) I_E,

Отсюда

Помножив обе части уравнения на R

н и положив I_ЕRн=∆U_н имеем

Таким образом

Как видим, коэффициент стабилизации тем больше, чем меньше R_л и чем больше R_б. Другие составляющие или же заданные (R_н), или принадлежат транзистору и воздействовать на них не возможно (h_11Б, h_21Б). Чтобы удовлетворить оба требования, необходимо просто подобрать кремневый стабилитрон с возможно меньшим значением R

д и с возможно меньшим значением его тока.

Ниже приведена более сложная схема:

За основу тут принята предыдущая схема. Для увеличения K_ст коллекторный ток транзистора Т1 проходит через резистор R, а падающее на нем напряжение управляет еще одним транзистором Т2, ток которого соединяется с током Т1. Для устранения возможных паразитических связей на выходе подключен конденсатор С относительно большой емкости.

Более сложные схемы стабилизаторов здесь не рассматриваются, однако все они построены по тому же принципу, который рассмотрен в этой статье.

Компенсационные стабилизаторы напряжения CAVR.ru

Рассказать в:
Компенсационный стабилизатор напряжения (КСН) работает по иному принципу, нежели ПСН. Из названия видно, что КСН чего-то там компенсирует. В общем-то принцип действия КСН основан на изменении сопротивления регулирующего элемента в зависимости от управляющего сигнала. А вот и определение из книжки — КСН относятся к стабилизаторам непрерывного действия и представляют собой устройства автоматического регулирования, которые с заданной точностью поддерживают напряжение на нагрузке независимо от изменения входного напряжения и тока нагрузки. КСН бывают последовательного и параллельного типа. Для рывка рассмотрим структурную схему типичного КСН последовательного типа.

Рис. 3 — КСН последовательного типа

РЭ — это регулирующий элемент, в качестве которого чаще всего используется транзистор (биполярный или полевой), СУ — схема управления — собственно управляет работой РЭ. Иногда вместо СУ изображают усилитель постоянного тока (УПТ). Его задача — усилить сигнал рассогласования и подать его на РЭ. Д — делитель напряжения, ИОН — источник опорного напряжения. В качестве ИОН применяют схему параметрического стабилизатора. Источник опорного напряжения и делитель объединяют в так называемый измерительный элемент (ИЭ). Из-за включения РЭ последовательно с нагрузкой схема так и называется — последовательная.

Итак, источник опорного напряжения (ИОН) задает опорное напряжение, поступающее на вход СУ. С делителя часть выходного напряжения (соизмеримого с напряжением ИОН) также подается на вход схемы управления (СУ). В результате сравнения выходного напряжения (или его части) с опорным СУ управляет РЭ, сопротивление которого меняется в ту или иную сторону. Короче, если, к примеру, напряжение на входе скакнуло, эта фигня, естественно, передается на выход. Сигнал с делителя напряжения подается на схему управления и та, в свою очередь, сравнивая напряжение с ИОН, дает команду РЭ увеличить (уменьшить) сопротивление. В результате на нагрузке напряжение остается постоянным. Кроме того, измерительный элемент выделяет пульсации выпрямленного напряжения, поступающие на РЭ, который достаточно хорошо сглаживает их. При рассмотрении принципиальной схемы все станет ясней.

Параллельную схему КСН рассмотрим только в структуре. Ее изображение приведено на рисунке 4.

Рис.4 — КСН параллельного типа

Принцип действия такого стабилизатора основан на изменении проводимости РЭ (опять же, в соответствии с управляющим сигналом), вызывающее изменение падения напряжения на балластом резике. Эта схема хорошо работает при небольшом импульсном изменении тока нагрузки. Её основное достоинство — при импульсном изменении тока нагрузки не происходит изменения тока, потребляемого от сети.

Ну а теперь перейдем к самому главному: к схемам. Очень простая и понятная, так сказать, типичная схема приведена на рисунке 5.

Рис.5 — Принципиальная схема КСН.

Итак, разберем все деталюшки. Функции РЭ выполняет транзистор VT1. ИОН образован резиком R1 и стабилитроном VD1 (как видим, это параметрический стабилизатор). Делитель, соответственно, состоит из резиков R2-R4. На транзисторе VT2 собран усилитель постоянного тока (УПТ). ИОН задает для УПТ образцовое напряжение, которое вводится в цепь эмиттера транзистора VT2. На базу транзистора поступает напряжение с делителя. Если изменяется выходное напряжение, а соответственно, и напряжение на базе транзистора VT2, который сравнивая это напряжение с напряжением на эмиттере, задает РЭ такой режим работы, что сопротивление его перехода изменяется, и напряжение на нагрузке остается постоянным. С помощью резика R3 можно регулировать выходное напряжение.

В качестве регулирующего элемента при малом токе нагрузки (не больше 0,1-0,2 А) используются одиночные транзисторы. При больших токах нагрузки ставят составные и так называемые тройные составные транзисторы.

Такая схема обладает защитой от короткого замыкания (КЗ). При КЗ обесточивается стабилитрон VD1 и транзисторы VT1, VT2 закрываются. Правда злоупотреблять этим не следует (т. е. ради интереса замыкать плюс с минусом). Защита от КЗ кратковременная. Но работает!

На практике один из вариантов такой схемы можно встретить с резиком между коллектором и эмиттером РЭ. Он необходим для нормальной работы стабилизатора при отрицательных температурах. Иногда пишут, что резик, шунтирующий переход коллектор-эмиттер РЭ, служит для запуска стабилизатора. Ну в принципе, наверное, понятно, что для смены полярности необходимо поменять тип транзисторов, направление включения стабилитрона и, соответственно, полярность включения кондеров (на схеме не показаны).

Итак, практическая схема вышеописанного стабилизатора приведена ниже:

Рис. 6 — КСН

Эта схема содрана с блока питания магнитофона приставки «Карат МП-201С» и, как видно, отличие состоит лишь в кондерах и резике R1. Резиком R4 подстраивают выходное напряжение. Подбирая стабилитрон VD1 можно изменять выходное напряжение ( при изменении входного, соответственно). При этом надо менять сопротивление резика R1. Две черточки на его корпусе обозначают мощность, т. е. 2 Вт. При больших токах нагрузки резик R1 греется. Естественно, транзистор VT1 необходимо установить на радиатор, площадью хотя бы 50 см2, т. к. и он может «пыхнуть».

Одной из разновидностей схем такого рода является так называемая схема с «холодным» коллектором. Её отличием является то, что регулирующий транзистор включается в цепь общего провода, а не «горячего». А это значит, что изолировать транзистор от радиатора или радиатор от корпуса устройства не надо, чего не скажешь о схемах на рисунках 5 и 6. В этих схемах транзисторы вылетают, как с добрым утром, если забыли изолировать коллектор (для тех, кто в танке, коллектор мощных транзисторов электрически соединен с корпусом транзистора или его частью для лучшего теплового контакта). На рисунке 7 эта схема и показана. Схема слизана с журнала Радио аж за 1984 год (Радио №12/1984).

Рис. 7 — КСН с «холодным» коллектором

Как видно, практически никаких отличий от предыдущей схемы. В качестве регулирующего использован составной транзистор КТ827А. Его можно легко заменить двумя — КТ815 и КТ819. Недостаток схемы — меньший ток нагрузки, нежели у схемы на рисунке 6. Да к тому же для такого стабилизатора необходим отдельный выпрямитель . Другими словами, если нужно несколько стабилизаторов, то для каждого придется забабахать свой выпрямитель. Зато все регулирующие транзисторы можно поставить на один теплоотвод, не изолируя их. 

---

Раздел: [Стабилизаторы]
Сохрани статью в:
Оставь свой комментарий или вопрос:

---

---

Компенсационные стабилизаторы напряжения, принцип работы, типовые неисправности и методы их устранения

Рис. 1. Структурные схемы стабилизаторов непрерывного типа.

Компенсационные стабилизаторы напряжения или стабилизаторы непрерывного действия — это система автоматического регулирования, представляющая усилители постоянного тока, охваченные глубокой отрицательной обратной связью.

Принцип работы стабилизаторов напряжения компенсационного типа

Упрощенные схемы стабилизаторов компенсационного типа с последовательной (а) и параллельной (б) регулировкой приведены на рисунке 1. В процессе работы происходит непрерывное сравнение напряжения на нагрузке R_н (или части его) U_н с опорным напряжением U_оп. Полученный сигнал рассогласования ΔU=U_оп-U_н усиливается и подается на вход регулирующего элемента, сопротивление которого изменяется в зависимости от сигнала рассогласования. Напряжение на нагрузке U_н=U_вх-ΔU_р (ΔU_р — падение напряжения на регулирующем элементе).

В качестве регулирующего элемента используют транзистор, коллектор и эмиттер которого включены в основную цепь, а на базу подается сигнал управления (рассогласования). В маломощных стабилизаторах регулирующий транзистор является необходимым элементом схемы. При больших токах нагрузки регулирующий элемент выполняется на составных или параллельно включенных транзисторах. Оконечный транзистор может быть дискретного исполнения. Регулирующий элемент одновременно выполняет функции сглаживающего фильтра. Наиболее широко распространены схемы с последовательным включением. Опорное напряжение снимается со стабилитрона, питание которого может осуществляться как со стороны выходного, так и входного напряжений.

Такие стабилизаторы выполняют на единой полупроводниковой микросхеме, обеспечивающей функции стабилизации напряжения, сглаживания пульсации, а также защиты от перегрузок.

Подробно устройство и принцип работы стабилизаторов напряжения в интегральном исполнении мы рассматривали в статье: Стабилизаторы напряжения в интегральном исполнении.

Рис.2. Схема компенсационного стабилизатора, выполненная в интегральном модуле (а) и схема его включения (б).

Приведенная на рисунке 2 схема компенсационного стабилизатора напряжения в интегральном исполнении на микросхеме К142ЕН1 содержит все функциональные узлы, показанные на рис. 1.

Источник опорного напряжения состоит из элементов VT1, VT3, VT10, R1, R2, дифференциальный усилитель — из элементов VT2, VT6, VT7, R3 регулирующий элемент VT4, VT5. Для функционирования схемы и получения заданного выходного напряжения подключаются внешние элементы — резисторы и конденсаторы (рис. 2,6).

Работает схема следующим образом. Опорное напряжение U_оп от внутреннего источника и напряжение, пропорциональное выходному ΔU_вых с внешнего делителя R5, R6, сравниваются дифференциальным усилителем. Разностный усиленный сигнал воздействует на базу составного транзистора VT4, VT5, изменяет сопротивление регулирующего органа и компенсирует изменение выходного напряжения на выводе 13.

Требуемое значение выходного напряжения устанавливается с помощью регулировочного резистора R5. Выходной делитель может быть заменен стабилитроном и резистором. Для увеличения выходного тока к выводам 13, 16 микросхемы может быть подключен внешний мощный транзистор. Функции защиты от перегрузок и коротких замыканий осуществляется элементами VT8, VT9, VT12, R4, R7-R9.

Неисправности компенсационных стабилизаторов, выполненных на транзисторах

Принцип работы компенсационных стабилизаторов, выполненных на транзисторах мы подробно рассматривали в статье: Типовые схемы компенсационных стабилизаторов напряжения на транзисторах.

Основные неисправности в стабилизаторах напряжения отыскивают, проверяя режим по постоянному току с помощью вольтметра или осциллографа с открытым входом. Однако, многие неисправности возможно найти только с помощью осциллографа.

Возбуждение стабилизатора проявляется в виде быстрых периодических колебаний напряжения на его выходе, частота собственных колебаний возбуждающегося стабилизатора в зависимости от параметров и вида неисправности может лежать в диапазоне от единиц до сотен килогерц, а амплитуда — от десятков милливольт до единиц Вольт.

Причина возникновения колебаний заключается в следующем. Стабилизатор представляет собой усилитель с большим коэффициентом усиления, охваченным глубокой обратной связью. Для того чтобы схема стабилизатора была устойчива, фазовый сдвиг сигнала в петле обратной связи должен быть менее 180° во всей полосе частот, где коэффициент усиления превышает единицу. Обычно для соблюдения этого условия на выходе стабилизатора включают конденсатор большой емкости (С1 на рис. 1,6). Выход из строя этого конденсатора (обрыв или потеря емкости) может вызвать возбуждение стабилизатора. К такому же эффекту может привести увеличение сопротивления между выводом конденсатора и его обкладкой до нескольких десятых долей или единиц Ом, которое наблюдается в электролитических конденсаторах.

Такой отказ трудно обнаружить с помощью простых методов проверки электролитических конденсаторов (например, по броску стрелки Омметра). В некоторых схемах стабилизаторов в качестве С1 применяют два параллельно включенных конденсатора: электролитический большой емкости и какой-либо конденсатор с малой собственной индуктивностью. В этом случае возбуждение может быть вызвано обрывом второго конденсатора. Причиной возбуждения может быть также неправильный монтаж выходных цепей стабилизатора (конденсатор С1 связан с выходом длинными проводами), в этом случае возбуждение вызывается падением напряжения на паразитной индуктивности и сопротивлении проводов.

Возбуждение стабилизатора возможно при индуктивном характере нагрузки, если запас устойчивости в контуре обратной связи стабилизатора мал, т. е. при активной нагрузке фазовый сдвиг на частоте единичного усиления, хотя и не достигает 180°, но превышает 135°.

Затухающий колебательный процесс на выходе стабилизатора при перепаде (подключении или снятии) нагрузки указывает на малый запас устойчивости. Возможные причины этого дефекта в основном те же, что и возбуждения. Стабилизатор с малым запасом устойчивости потенциально ненадежен, так как небольшие дестабилизирующие влияния могут сделать его неустойчивым.

Повышенный уровень пульсаций на выходе стабилизатора при нормальных пульсациях на входе и нормальном режиме стабилизатора по постоянному току указывает на обрыв конденсатора, блокирующего резистор R1 (С2 на рис. 1,а и б).

Материалы по теме на Времонт.su:
Стабилизированные источники питания — ремонт и поиск неисправностей
Справочник радиолюбителя

Компенсационные стабилизаторы напряжения

⇐ ПредыдущаяСтр 21 из 36Следующая ⇒

Компенсационный стабилизатор напряжения (КСН) работает по иному принципу, нежели ПСН. Из названия видно, что КСН чего-то там компенсирует. В общем-то принцип действия КСН основан на изменении сопротивления регулирующего элемента в зависимости от управляющего сигнала. А вот и определение из книжки — КСН относятся к стабилизаторам непрерывного действия и представляют собой устройства автоматического регулирования, которые с заданной точностью поддерживают напряжение на нагрузке независимо от изменения входного напряжения и тока нагрузки. КСН бывают последовательного и параллельного типа. Для рывка рассмотрим структурную схему типичного КСН последовательного типа.

 

Рис. 26.10. — КСН последовательного типа

РЭ — это регулирующий элемент, в качестве которого чаще всего используется транзистор (биполярный или полевой), СУ — схема управления — собственно управляет работой РЭ. Иногда вместо СУ изображают усилитель постоянного тока (УПТ). Его задача — усилить сигнал рассогласования и подать его на РЭ. Д — делитель напряжения, ИОН — источник опорного напряжения. В качестве ИОН применяют схему параметрического стабилизатора. Источник опорного напряжения и делитель объединяют в так называемый измерительный элемент (ИЭ). Из-за включения РЭ последовательно с нагрузкой схема так и называется — последовательная.

Итак, источник опорного напряжения (ИОН) задает опорное напряжение, поступающее на вход СУ. С делителя часть выходного напряжения (соизмеримого с напряжением ИОН) также подается на вход схемы управления (СУ). В результате сравнения выходного напряжения (или его части) с опорным СУ управляет РЭ, сопротивление которого меняется в ту или иную сторону. Сигнал с делителя напряжения подается на схему управления и та, в свою очередь, сравнивая напряжение с ИОН, дает команду РЭ увеличить (уменьшить) сопротивление. В результате на нагрузке напряжение остается постоянным. Кроме того, измерительный элемент выделяет пульсации выпрямленного напряжения, поступающие на РЭ, который достаточно хорошо сглаживает их.

Параллельную схему КСН рассмотрим только в структуре. Ее изображение приведено на рисунке 26.11.

 

Рис.26.11. — КСН параллельного типа

Принцип действия такого стабилизатора основан на изменении проводимости РЭ (опять же, в соответствии с управляющим сигналом), вызывающее изменение падения напряжения на балластом резисторе. Эта схема хорошо работает при небольшом импульсном изменении тока нагрузки. Её основное достоинство — при импульсном изменении тока нагрузки не происходит изменения тока, потребляемого от сети.

Ну а теперь перейдем к самому главному: к схемам. Очень простая и понятная, так сказать, типичная схема приведена на рисунке 26.12.

 

Рис.26.12. — Принципиальная схема КСН.

Итак, разберем все детали. Функции РЭ выполняет транзистор VT1. ИОН образован резиком R1 и стабилитроном VD1 (как видим, это параметрический стабилизатор). Делитель, соответственно, состоит из резисторов R2-R4. На транзисторе VT2 собран усилитель постоянного тока (УПТ). ИОН задает для УПТ образцовое напряжение, которое вводится в цепь эмиттера транзистора VT2. На базу транзистора поступает напряжение с делителя. Если изменяется выходное напряжение, а соответственно, и напряжение на базе транзистора VT2, который сравнивая это напряжение с напряжением на эмиттере, задает РЭ такой режим работы, что сопротивление его перехода изменяется, и напряжение на нагрузке остается постоянным. С помощью резика R3 можно регулировать выходное напряжение.

В качестве регулирующего элемента при малом токе нагрузки (не больше 0,1-0,2 А) используются одиночные транзисторы. При больших токах нагрузки ставят составные и так называемые тройные составные транзисторы.

Такая схема обладает защитой от короткого замыкания (КЗ). При КЗ обесточивается стабилитрон VD1 и транзисторы VT1, VT2 закрываются. Правда злоупотреблять этим не следует (т. е. ради интереса замыкать плюс с минусом). Защита от КЗ кратковременная.

На практике один из вариантов такой схемы можно встретить с резистором между коллектором и эмиттером РЭ. Он необходим для нормальной работы стабилизатора при отрицательных температурах. Иногда пишут, что резистор, шунтирующий переход коллектор-эмиттер РЭ, служит для запуска стабилизатора. Ну в принципе, наверное, понятно, что для смены полярности необходимо поменять тип транзисторов, направление включения стабилитрона и, соответственно, полярность включения кондеров (на схеме не показаны).

Итак, практическая схема вышеописанного стабилизатора приведена ниже:

 

Рис. 26.13. — КСН

Эта схема блока питания и, как видно, отличие состоит лишь в конденсаторах и резисторе R1. Резистороом R4 подстраивают выходное напряжение. Подбирая стабилитрон VD1 можно изменять выходное напряжение ( при изменении входного, соответственно). При этом надо менять сопротивление резистора R1. Две черточки на его корпусе обозначают мощность, т. е. 2 Вт. При больших токах нагрузки резистор R1 греется. Естественно, транзистор VT1 необходимо установить на радиатор, площадью хотя бы 50 см².

Одной из разновидностей схем такого рода является так называемая схема с «холодным» коллектором. Её отличием является то, что регулирующий транзистор включается в цепь общего провода, а не «горячего». А это значит, что изолировать транзистор от радиатора или радиатор от корпуса устройства не надо, чего не скажешь о схемах на рисунках 26.12 и 26.13. В этих схемах транзисторы сгорят, если забыли изолировать коллектор .

 

Рис. 26.14 — КСН с «холодным» коллектором

Как видно, практически никаких отличий от предыдущей схемы. В качестве регулирующего использован составной транзистор КТ827А. Его можно легко заменить двумя — КТ815 и КТ819. Недостаток схемы — меньший ток нагрузки, нежели у схемы на рисунке 26.13. Да к тому же для такого стабилизатора необходим отдельный выпрямитель Другими словами, если нужно несколько стабилизаторов, то для каждого придется забабахать свой выпрямитель. Зато все регулирующие транзисторы можно поставить на один теплоотвод, не изолируя их.

Другие схемы не только по этой теме будут постепенно накапливаться в отдельном разделе; назовем его «каталог схем».

Рассмотрим несколько схем с применением интегральных стабилизаторов. На рис. ниже показаны типовые схемы включения стабилизаторов.

 

Рис. 26.15. — Типовая схема включения КР142ЕН5

 

Рис. 26.16. — Типовая схема включения КР142ЕН12

На рисунке 26.15 показана схема с фиксированным выходным напряжением, на рис. 26.16 — с регулируемым. Конденсаторы С1, С2 включены для повышения устойчивости стабилизаторов (0,33 мкФ÷1 мкФ).

Для стабилизатора по схеме на рис. 26.15 (с фиксированным выходным напряжением) имеется возможность увеличения в некоторых пределах выходного напряжения (но не более, чем до U_вх — 10%). Для этого в схему вводится стабилитрон, как показано на рис. ниже:

 

Рис. 26.17 — Увеличение выходного напряжения

Выходное напряжение повышается на величину напряжения стабилизации стабилитрона U_ст. Можно также примерно подобное сотворить со схемой на рис. 26.16, но это крайне нежелательно, т.к. через резистор R2 будет течь ток I_пот, потребляемый цепями управления стабилизатора, который зависит от тока нагрузки. Это приведет к увеличению выходного сопротивления стабилизатора. Выходное напряжение стабилизатора в этом случае определяется по формуле:

U_вых = U_{вых.ном}(1 + R2/R1) + I_потR2

Для увеличения выходного тока, а, следовательно, мощности в схему стабилизатора втыкают транзистор, примерно так, как показано на рисунке 26.18

 

Рис. 26.18 — Увеличение мощности стабилизатора

Вместе с внутренним выходным транзистором интегрального стабилизатора транзистор VT1 образует комплементарный составной транзистор. Недостаток такого способа состоит в том, что схема ограничения тока и цепь защиты выходного транзистора стабилизатора фактически не используется. Некоторые фирмы выпускают микросхемы, содержащие, по существу, только цепи управления стабилизатором напряжения и предназначенные для подключения к мощному транзистору по схеме, сходной с приведенной на рис. 26.19. Так, например, фирма Maxim Integrated Products производит ИМС типа МАХ687, к которой подключается pnp-транзистор с малым напряжением насыщения коллектор-эмиттер. При фиксированном выходном напряжении 3,3 В этот стабилизатор допускает при токе нагрузки 1А минимальную разность входного и выходного напряжений 0,14 В. Фирма Analog Devices выпускает в миниатюрном корпусе SO-8 микросхему регулятора ADP3310, которая совместно с мощным полевым транзистором способна отдать в нагрузку ток до 10 А. Минимальная разность напряжений вход-выход составляет в этом случае порядка 0,5 В (существенно зависит от параметров регулирующего МОП-транзистора). Для токовой защиты включается внешний резистор.

Для стабилизации тока можно применить следующую схему:

 

Рис. 26.19 — Схема стабилизации тока

Сопротивление резистора R1 определяется по формуле:

R1 = U_{вых.ном}/I_вых

На резисторе R1 падает напряжение, равное номинальному выходному напряжению стабилизатора. Это составляет для КР142ЕН5 около 5 В, что приводит к большим потерям энергии в резисторе. Поэтому в такой схеме целесообразно использовать ИМС регулируемого стабилизатора, например, КР142ЕН12, у которого, при указанной схеме включения, это напряжение составит 1,2 В.

Номенклатура двухполярных стабилизаторов напряжения сравнительно бедна, поэтому для построения стабилизатора с выходным напряжением, например, ±5 В можно использовать схему, приведенную на рис. 26.20. Поскольку потенциал неинвертирующего входа ОУ (DA2) нулевой, то и потенциал инвертирующего входа этого усилителя также должен быть равен нулю. При работе ОУ DA2 в линейном режиме и равенстве сопротивлений резисторов в делителе это может быть только в случае равенства по абсолютной величине разнополярных напряжений на выходе схемы. В простейшем случае, если ток выхода отрицательной полярности не превосходит допустимого выходного тока ОУ DA2, транзистор VT1 может быть исключен из схемы, а выход ОУ DA2 должен быть непосредственно соединен с отрицательным выходом стабилизатора.

 

Рис. 26.20 — Схема двуполярного источника

 



Расчет компенсационных стабилизаторов напряжения (стр. 1 из 4)

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 2

1. Обзор и анализ источников питания 3

2. Выбор и анализ структурной схемы 4

3. Разработка принципиальной электрической схемы 6

4. Расчет схемы электрической принципиальной 7

4.1 Исходные данные для расчета 7

4.2 Расчет схемы компенсационного стабилизатора 7

4.3 Расчет схемы защиты КСН от перегрузок 15

4.4 Разработка схемы КСН на базе ИМС 17

5. Анализ и оценка ошибок 20

6. Вывод 22

7. Список литературы 23

Приложение 1. Схема электрическая принципиальная

на базе дискретных элементов 24

Приложение 2. Схема электрическая принципиальная

на базе ИМС 26

Приложение 3. ВАХ транзистора КТ827 28

Приложение 4. ВАХ транзистора КТ603 29

Приложение 5. ВАХ транзистора КТ312 30

Приложение 6. Влияние разброса параметров

электронных компонентов 31

ВВЕДЕНИЕ

На сегодняшний день появляются все более сложные электронные системы, использующие в качестве элементной базы новейшие полупроводниковые приборы и интегральные микросхемы с высокой степенью интеграции.

Успешное развитие науки и техники в рамках жестокой конкуренции во многом обусловлено успехами электроники. Трудно себе представить какую-либо отрасль производства, в которой бы в той или иной степени не использовались электронные приборы или электронные устройства автоматики.

Неотъемлемой частью многих радиоэлектронных и электронных устройств являются стабилизаторы постоянного напряжения. В одних устройствах они используются как высокостабильные источники питания, обеспечивающие необходимую надежность работы, в других — не только как источники питания, но и как источники эталонного (образцового) напряжения. Образцовое напряжение необходимо во многих системах авторегулирования и телеметрии, измерительных схемах, схемах преобразования непрерывных величин в дискретную форму, в схемах электрического моделирования.

Развитие полупроводниковой техники дало возможность получить простые высокостабильные источники образцового напряжения практически любой мощности.

Полупроводниковые стабилизаторы могут также использоваться в замен аккумуляторных и сухих батарей в измерительных и поверочных лабораториях.

Наиболее характерной чертой дальнейшего научно-технического прогресса в нашей стране является переход к полностью автоматизированному производству на базе использования электронной техники.

1. ОБЗОР И АНАЛИЗ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ

Основным источником питания электронных устройств в настоящее время являются выпрямительные устройства, преобразующие переменный ток в ток одного направления, называемый выпрямленным. Постоянное напряжение или ток, получаемые от выпрямителей, по различным причинам могут изменяться, что может нарушить нормальную работу различных устройств, питание которых осуществляется от выпрямительных устройств. Основным причинами нестабильности является изменение напряжения сети и изменение тока нагрузки. Для обеспечения постоянного напряжения на сопротивлении нагрузки применяют стабилизаторы напряжения.

Стабилизатором напряжения называется устройство, поддерживающие автоматически и с требуемой точностью напряжение на нагрузке при изменении дестабилизирующих факторов в обусловленных пределах.

Не смотря на применение сглаживающих фильтров, напряжение на сопротивлении (сглаживающих фильтров) нагрузки выпрямителя может изменяться. Это объясняется тем, что сглаживание пульсаций фильтром уменьшается только переменная составляющая выпрямленного напряжения, а величина постоянной составляющей может изменяться и при колебаниях напряжения сети, и при изменении тока нагрузки.

Существует два принципиально разных метода стабилизации напряжения: параметрический и компенсационный.

Сущность компенсационного метода стабилизации сводится к автоматическому регулированию выходного напряжения.

В компенсационных стабилизаторах производится сравнение фактической величины входного напряжения с его заданной величиной и в зависимости от величины и знака рассогласования между ними автоматически осуществляется корректирующее воздействие на элементы стабилизатора, направленное на уменьшение этого рассогласования.

2. ВЫБОР И АНАЛИЗ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ

Схемы компенсационных стабилизаторов постоянного напряжения бывают последовательного и параллельного типов [1].

Рис. 2.1

Рис.2.2.

Различие приведенных схем состоит в следующем. В последовательных стабилизаторах напряжение на регулирующем элементе возрастает при увеличении напряжения на нагрузке, а ток приблизительно равен току нагрузки. В параллельных стабилизаторах напряжение на регулирующем элементе не зависит от входного напряжения, а ток находится в прямой зависимости от напряжения на нагрузке.

Стабилизаторы параллельного типа имеют невысокий КПД и применяются сравнительно редко. Для стабилизации повышенных напряжений и токов, а также при переменных нагрузках обычно применяются стабилизаторы напряжения последовательного типа. Их недостатком является то, что при коротком замыкании на выходе к регулирующему элементу будет приложено все входное напряжение. Это обстоятельство необходимо учитывать при эксплуатации стабилизатора.

Основными параметрами, характеризирующими стабилизатор, являются:

1. Коэффициент стабилизации, представляющий собой отношение относительного изменения напряжения на входе к относительному изменению напряжения на выходе стабилизатора.

K_сти = DU_вх / U_вх : DU_вых / U_вых ,

где: U_вх и U_вых — номинальное напряжение на входе и выходе стабилизатора.

DU_вх и DU_вых — изменение напряжений на входе и выходе стабилизатора.

Коэффициенты стабилизации служат основными критериями для выбора рациональной схемы стабилизации и оценки ее параметров.

2. Выходное сопротивление, характеризующее изменение выходного напряжения при изменении тока нагрузки и неизменном входном напряжении.

R_вых = DU_вых / DI_вых , при U_вх = const.

3. Коэффициент полезного действия, равный отношению мощности в нагрузке к номинальной входной мощности.

h = U_вых ´ I_вых / U_вх ´ I_вх .

4. Дрейф (допустимая нестабильность) выходного напряжения. Временной и температурный дрейф характеризуется величиной относительного и абсолютного изменения выходного напряжения за определенный промежуток времени или в определенном интервале температур.

3. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ

В соответствии с выбранной структурной схемой (рис. 2.1) составляем приблизительную схему компенсационного стабилизатора напряжения. После проведения расчета, данная схема будет доработана. Только после полного расчета режимов работы и выбора элементов можно составить окончательный вариант схемы электрической принципиальной компенсационного стабилизатора напряжения.

Рис. 3.1.

Данная схема состоит из регулирующего элемента, источника опорного напряжения и усилителя обратной связи. Роль регулирующего элемента играет комплиментарный транзистор (состоит из 2^х транзисторов VT2 и VT3). Источник опорного напряжения –VD1R1,R2VT1. Усилитель обратной связи – R4VD2VT4,R5R6R7.

4. РАСЧЕТ СХЕМЫ ЕЛЕКТРИЧЕСКОЙ

ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ

4.1 Исходные данные для расчета

4.2 Расчет схемы компенсационного стабилизатора

Порядок расчетов приводится в соответствии с методикой приведенной в [2].

Согласно схеме (рис 3.1) находим наименьшее напряжение на выходе стабилизатора:

U _{вх min} = U_н + U_{кз min} = 15 + 3 = 18 B, (4.1)

где U_{кз min} – минимальное напряжение на регулирующем транзисторе VT3.

Исходя из того, что VT3 предположительно кремневый, то U_{кз min} выбираем в пределе 3..5 В.

Учитывая нестабильность входного напряжения на входе стабилизатора ±10%, находим среднее и максимальное напряжение на входе стабилизатора:

U _{вх сер} = U _{вх min} / 0.9 = 18 / 0.9 = 20 В , (4.2)

U _{вх max} = 1.1 ´ U _{вх сер} = 1.1 ´ 20 = 22 В . (4.3)

Определяем максимальное значение на регулирующем транзисторе

U _{к3 max} = U _{вх max} — U_н = 22 – 15 = 7 В . (4.4)

Мощность, которая рассеивается на коллекторе транзистора VT3, равняется

Р₃ = U_{к3 max} ´ I_н = 7 ´ 5 = 35 Вт. (4.5)

4.3. Компенсационные стабилизаторы

Компенсационные стабилизаторы напряжения представляют собой систему автоматического регулирования, содержащую цепь отрицательной обратной связи. Эффект стабилизации в таких устройствах достигается за счет изменения параметров управляемого прибора, называемого регулирующим элементом, при воздействии на него сигнала обратной связи, являющегося функцией выходного напряжения. При построении схем компенсационных стабилизаторов используют как дискретные элементы, так и интегральные схемы: ОУ и специализированные микросхемы интегральных стабилизаторов, например микросхемы серии К142ЕН.

Компенсационные стабилизаторы, как указано ранее, в зависимости от способа включения регулирующего элемента по отношению к нагрузке могут быть последовательными (рис. 4.13) и параллельными (рис. 4.14).

Рис. 4.13	Рис. 4.14

Непрерывный компенсационный стабилизатор напряжения последовательного типа по принципу действия представляет собой управляемый делитель входного напряжения, состоящий из сопротивления нагрузки и регулирующего элементаРЭ, работающего в линейном (усилительном) режиме. Выходное напряжение стабилизатора в схеме сравненияССсравнивается с эталонным (опорным), формируемым источником опорного напряженияИОН. Возникающий при этом разностный сигнал рассогласования усиливается усилителем постоянного токаУи воздействует на регулирующий элементРЭтаким образом, чтобы выходное напряжение достигло эталонного уровня. При положительном сигнале рассогласованиявнутреннее сопротивлениеРЭвозрастает, падение напряжения на нем увеличивается и соответственно уменьшается выходное напряжение, стремясь к значению. При отрицательном сигнале рассогласования, наоборот, внутреннее сопротивлениеРЭи падение напряжения на нем уменьшается, что приводит к возрастанию выходного напряжения. В качестве источника опорного напряженияобычно используется параметрический стабилизатор, работающий с малыми токами нагрузки.

В компенсационном стабилизаторе параллельного типа (рис. 4.14) регулирующий элемент РЭподключен параллельно нагрузке. Последовательно с ними включается балластный резистор. Разностный сигнал рассогласования, формируемый схемой сравненияСС, усиливается с помощью усилителяУи воздействует на регулирующий элементРЭ, изменяя его ток таким образом, чтобы обеспечить постоянство выходного напряжения.

Коэффициент стабилизации компенсационных стабилизаторов последовательного типа достигает нескольких тысяч и зависит от коэффициента усиления усилителя У. Однако следует учитывать, что при увеличении коэффициента усиления и достижении им определенного значения схема стабилизатора может самовозбудиться.

Выходное сопротивление компенсационных стабилизаторов обоих типов имеет значение порядка нескольких Ом или даже долей Ом.

Коэффициент полезного действия стабилизаторов параллельного типа ниже, чем у стабилизаторов последовательного типа, так как на балластном резисторе расходуется дополнительная мощность.

Недостатком компенсационных стабилизаторов последовательного типа является их критичность к перегрузкам. При коротком замыкании на выходе к регулирующему элементу РЭприкладывается все входное напряжение и резко увеличивается ток через него, что может привести к выходуРЭиз строя. Этот недостаток последовательных стабилизаторов заставляет дополнять их схему тем или иным типом схемы защиты от перегрузок.

Не смотря на указанный недостаток наибольшее применение находят компенсационные стабилизаторы последовательного типа (рис. 4.13).

Принципиальная схема простейшего компенсационного преобразователя последовательного типа приведена на рис. 4.15.

	Роль регулирующего элемента в этой схеме играет транзистор VT1. ТранзисторVT2выполняет функции схемы сравнения и усилителя постоянного тока. Источник опорного напряжения реализован в виде параметрического стабилизатора на стабилитронеVDи резисторе.
Рис. 4.15

При увеличении выходное напряжение возрастает по абсолютной величине, создавая отрицательный сигнал рассогласования напряжения. Ток коллектора транзистораVT2возрастает, а потенциал коллектораVT2становится более положительным относительно потенциала земли. Напряжениеуменьшается, что приводит к возрастанию внутреннего сопротивления транзистораVT1и падения напряжения на нем. Выходное напряжение при этом уменьшается, стремясь к прежнему значению.

Для повышения коэффициента стабилизации схемы резистор , определяющий базовый ток регулирующего транзистораVT1, подключается к стабильному источнику напряжения. Коэффициент стабилизации схемы при абсолютно стабильном напряжениии без учета влияния делителя напряженияопределяется выражением:

, (4.2)

а выходное сопротивление , где– дифференциальное сопротивление стабилитрона на рабочем участке вольтамперной характеристики.

Если не стабилен, то его колебания передаются через резисторна базу регулирующего транзистораVT1и уменьшают коэффициент стабилизации схемы враз, где. Увеличениеснижает величину, но может привести к нарушению условия нормальной работы стабилизатора:

, (4.3)

которое вытекает из очевидного равенства .

Согласно равенству (4.3), увеличение тока базы транзистораVT1на величинувызывает уменьшение на такую же величину тока коллекторатранзистораVT2. Так как ток базы связан с током нагрузки соотношением, то при увеличении сопротивлениятокможет оказаться больше, чем ток, что нарушает условие (4.2).

Делитель напряжения включается в выходную цепь стабилизатора для обеспечения возможности ручной плавной регулировки выходного напряжения. В этом случае выходное напряжение стабилизатора

. (4.4)

Ток через делитель выбирают не более чем на порядок больше тока базы транзистораVT2, поскольку дальнейшее увеличение тока делителя за счет уменьшения сопротивленийнецелесообразно, так как приводит к существенному уменьшению коэффициента полезного действия схемы. С учетом этого ограничения выражение (4.4) принимает вид:

.

При включении делителя напряжения коэффициент стабилизации, определяемый формулой (4.2), уменьшается в раз, так как во столько раз уменьшается приращение входного тока транзистораVT2, соответствующее приращению выходного напряжения. Записав приращение входного тока без делителя, когда,и с делителем, где коэффициент деления, а, можно найти значение величины.

Рассмотренная схема стабилизатора обеспечивает коэффициент стабилизации и выходное сопротивление. Существенным недостатком схемы является необходимость наличия дополнительного стабильного источника. Для устранения этого недостатка резисторможет быть подключен непосредственно к зажиму. Однако, как указывалось ранее, это приведет к уменьшению коэффициента стабилизации враз. Одним из способов повышения коэффициента стабилизации и уменьшения выходного сопротивления стабилизатора является применение в качестве регулирующего элемента составного транзистораVT11–VT12(рис. 4.16). В этой схеме коэффициент стабилизации увеличивается в число раз, равное коэффициенту усиления по токудополнительного транзистораVT12и может достигать нескольких тысяч, а выходное сопротивление стабилизатора составляет сотые или тысячные доли Ома. Сопротивлениеслужит для обеспечения нормальной работы составного транзистора, а конденсаторобразует цепь гибкой отрицательной обратной связи для устранения возможности самовозбуждения усилителя постоянного тока наVT2.

Рис. 4.16

Для дополнительного повышения коэффициента стабилизации в этой схеме вместо резистора может быть установлен токостабилизирующий двухполюсник (рис. 4.12).

Еще одним широко применяемым способом увеличения коэффициента стабилизации и уменьшения выходного сопротивления стабилизатора является использование в качестве схемы сравнения и усилителя сигнала рассогласования дифференциальных каскадов или операционных усилителей. Простейшая схема стабилизатора с операционным усилителем приведена на рис. 4.17.

Рис. 4.17

Выбор операционного усилителя для такой схемы осуществляется из условий:

, (4.5)

, (4.6)

где и– параметры транзистораVT1,и– предельные значения выходного напряжения и тока операционного усилителя,и– предельные значения выходного напряжения и тока стабилизатора.

Если условие (4.5) не выполняется, то в качестве усилителя нельзя использовать операционный усилитель или следует изменить исходные данные для выбора операционного усилителя. Если не выполняется условие (4.6), то в качестве регулирующего элемента следует использовать составной транзистор, тогда , гдеи– коэффициенты усиления по току отдельных транзисторов, входящих в состав составного регулирующего элемента. Сопротивление балластного резисторавыбирается в соответствии с выражением:. Расчет сопротивлений делителя на резисторахпроизводится для крайних положений движка. При крайнем верхнем положении движка выходное напряжение стабилизатора имеет минимальное значение. При крайнем нижнем положении движка выходное напряжение максимально.

Коэффициент стабилизации схемы определяется по выражению:

,

где и– параметры физической эквивалентной схемы транзистораVT1,– коэффициент передачи тока базы в схеме с общим эмиттером транзистораVT1,– справочное значение коэффициента передачи напряжения ОУ,– коэффициент деления напряжения делителем на резисторах. Выходное сопротивление схемы.

Недостатком всех схем компенсационных стабилизаторов напряжения последовательного типа является возможность выхода из строя транзистора регулирующего элемента при коротком замыкании нагрузки. Защиту от короткого замыкания выхода стабилизатора можно ввести, добавив в схему токоограничивающий транзистор VT2 и измерительный резистор (рис. 4.18).

	Обычно стабилизатор рассчитывается на максимальный ток нагрузки , при превышении которого падение напряжения навозрастает до пороговой величины, что обеспечивает открывание транзистораVT2.
Рис. 4.18

Через коллектор VT2ток с выхода операционного усилителя в этом режиме отводится от базыVT1, что обеспечивает ограничение роста тока нагрузки величиной. Величина измерительного резистораопределяется по соотношению.

Помимо статических параметров компенсационные стабилизаторы в системах электропитания характеризуются и динамическими параметрами, поскольку основным назначением стабилизатора как замкнутой системы автоматического регулирования является подавление возмущений, поступающих как со стороны входной цепи, так и со стороны потребителя энергии (нагрузки).

К основным динамическим параметрам стабилизатора относятся:

1. Коэффициент подавления пульсаций входного напряжения (коэффициент сглаживания) , где,– амплитуды переменной составляющей соответственно на входе и выходе стабилизатора при синусоидальной форме пульсации входного напряжения.

2. Максимальное перерегулирование или наибольший выброс(рис. 4.19). 3. Длительность переходного процесса (время установления – tуст) принято определять как время, за которое процесс входит в пределы,
	Рис. 4.19

ограниченные отклонением  5 %от номинального значения выходного напряжения(рис. 4.19).

Так как компенсационный стабилизатор напряжения непрерывного действия является замкнутой системой автоматического регулирования, то все показатели качества его выходного напряжения связаны с параметрами частотной характеристики разомкнутого контура регулирования. Передаточная функция, характеризующая связь входного и выходного напряжений стабилизатора может быть представлена в виде:

, (4.7)

где – петлевое усиление, операторное изображение коэффициента передачи разомкнутого контура регулирования;,– соответственно операторные изображения коэффициентов передачи регулирующего элемента со стороны входного воздействия и со стороны управляющего по цепи обратной связи воздействия на выход стабилизатора с учетом выходного сопротивления усилителяУ;– операторное изображение коэффициента передачи схемы сравненияССбез учета влияния входного сопротивления усилителяУ;– операторное изображение коэффициента усиления усилителяУс учетом выходного сопротивления схемы сравнения, но без учета влияния входного сопротивления регулирующего элементаРЭ.

Пренебрегая единицей в знаменателе выражения (4.7) и учитывая, что коэффициент стабилизации определяется для постоянных составляющих напряжений, можно записать выражение для коэффициента стабилизации через статические коэффициенты передачи структурных звеньев схемы, изображенной на рис. 4.13:

,

где ,,,– коэффициенты передачи соответствующих звеньев стабилизатора по постоянному току.

Аналогичные рассуждения позволяют получить выражение для определения комплексного коэффициента сглаживания для гармонических колебаний: , в соответствии с которым для некоторой частотыкоэффициент сглаживания с учетом того, что, имеет вид:

.

Выходное сопротивление стабилизатора также определяется с учетом петлевого усиления:

, (4.8)

где – собственное выходное сопротивление регулирующего элемента РЭ. В зависимости от того, для какого режима определены величины, входящие в выражение (4.8), можно вычислить значениедля постоянной и переменной составляющих.

Параметры переходных процессов однозначно связаны с видом частотной характеристики контура регулирования.

Если логарифмическая амплитудно-частотная характеристика петлевого усиления стабилизатора соответствует характеристике, приведенной на рис. 4.20, то на выходе стабилизатора наблюдается колебательный переходной процесс (рис. 4.19) с установившейся
	Рис. 4.20

погрешностью выходного напряжения , где– выходное сопротивление замкнутого контура стабилизатора напряжения.

ДОРАБОТКА КОМПЕНСАЦИОННОГО СТАБИЛИЗАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ

Имеющийся компенсационный стабилизатор напряжения позволял регулировать выходное напряжение блока питания от 2,5 максимум до 10 вольт. А так как было необходимо минимум 12 вольт, то вторичная обмотка трансформатора была домотана и стала подавать на выпрямитель 15 вольт.

Первое же подключение привело стабилизатор к выходу из строя. Подгорел резистор (R7 на фото) сопротивлением 120 Ом.

Резистор был заменён другим, с прежним номиналом, но большей мощности (1W). Вместо подстроечного поставлен переменный резистор. Транзисторы КТ315 и КТ361 были поставлены другие. К потенциометру вновь вернулись регулировочные способности, интервал изменения напряжения на выходе БП составил 2,5 – 12 вольт. Но длилось это меньше минуты, вновь стрелка вольтметра непоколебимо встала в крайнее правое положение. Подстроечный резистор вновь перестал оказывать влияние на изменение выходного напряжения.

У транзистора КТ315В переход К–Э оказался пробит.

Поняв, что наше общение будет долгим, не поленился нарисовать принципиальную электрическую схему стабилизатора. Теперь уже стало возможно приступить к осмысленному ремонту и доработке.  Как вариант решил попробовать поменять транзисторы КТ315 и КТ361 на другие. Из подходящих на замену в наличии были С1815 и А1015. Составил для наглядности сравнения их характеристик табличку.

Предполагавшиеся на замену транзисторы явно доминировали.

Замена состоялась, стабилизатор заработал. Напряжение стабилизации изменяется в прежних пределах. Для проверки нагрузил по максимуму. При отдачи тока в 0,96 А напряжение просело на 0,8 вольта. Под нагрузкой держал около получаса – нагрева компонентов не обнаружено.

Схема стабилизатора со всеми изменениями. В заключении добавился новый стабилитрон BZX85C6V2 (в компенсационных стабилизаторах ставится стабилитрон с напряжением стабилизации соответствующим ровно половине выходного напряжения). Стабилизированное напряжение теперь изменяется от 6 до 12 вольт.

Так выглядит стабилизатор с заменёнными электронными компонентами и более мощным радиатором транзистора КТ814. Доработка стабилизатора дала возможность не только запитать низковольтный паяльник на 12 вольт / 8 ватт, но и производить плавное изменение подаваемого на него напряжения, что в свою очередь позволяет регулировать температуру нагрева жала паяльника. Автор — Babay.

   Схемы блоков питания