Каких только блоков питания для своих радиостанций и трансиверов напридумывали за последние десятилетия радиолюбители всего мира, произвели малые и большие фирмы из разных стран. Всевозможные трансформаторные и бестрансформаторные, импульсные двухтактные и однотактные, стабилизированные и нет, с защитой и без.
Данная схема блока питания отличается от своих конкурентов простотой и минимумом деталей, а значит сборка этого устройства под силу начинающему радиолюбителю.
Но мне пришлось создавать свой собственный, надёжный, стабильный и дешёвый. Преимуществом блока является его простота и полное отсутствие радиопомех, свойственных импульсным блокам питания, а также крепление фланца коллектора мощного регулирующего транзистора непосредственно к шасси — дюралевой пластине размером 245✕155 мм и толщиной 10 мм, что обеспечивает хороший теплоотвод и упрощает конструкцию.
Предлагаю данный блок питания для повторения радиолюбителями, имеющими трансиверы любых марок и типов с напряжением питания 13,8 В и выходной мощностью до 120 Вт, и гарантирую её отличную и качественную работу. Все применяемые в схеме радиокомпоненты имеются в широкой розничной продаже. Силовой трансформатор может быть любого типа габаритной мощностью не менее 300 Ватт, но предпочтительней тороидальный.
Базовая схема стабилизатора приведена на рисунке ниже. Переменное напряжение величиной 18 Вольт с вторичной обмотки силового трансформатора поступает на выпрямительные диоды VD1—VD4 типа Шоттки, расположенные попарно на двух изолированных от корпуса радиаторах. Диоды VD1, VD2 крепятся к радиатору непосредственно, а диоды VD3, VD4 через слюдяные прокладки и изолирующие шайбы. Вместо диодов можно применить полевые транзисторы
Подробнее про работу стабилизатора можно прочитать в этой статье.
Применение диодов VD1—VD4 типа Шоттки обусловлено малым прямым падением напряжения, раза в три меньшим, чем у обычных кремниевых диодов, что уменьшает их нагрев и увеличивает КПД выпрямителя. Вместо четырёх диодов КД2998Г в мостовом выпрямителе, он ещё называется «мост Греца», можно использовать импортные сборки диодов Шоттки, такие как MBR30100CT (30 А ✕ 100 В) включённые по приведённой ниже схеме. Они должны крепиться к радиаторам с использованием термопроводящей пасты.
Правильно собранная схема стабилизатора в наладке не нуждается. Во избежание больших бросков тока при включении блока питания в сеть, что может вызвать перегорание сетевого предохранителя или пробой выпрямительных диодов, в цепь первичной обмотки силового трансформатора последовательно с предохранителем следует включить полупроводниковый термистор NTC типа SCK-105 (10 Ом, 5А).
Охлаждение радиаторов диодов, силового трансформатора и всего внутреннего пространства стабилизатора производится с помощью кулера ⌀80—90 мм на рабочее напряжение 24 В питаемого непосредственно с выхода выпрямителя и включаемого контактами биметаллического термостата типа JUC-31F-70-H с температурой замыкания контактов 70 °C прикреплённого к радиатору между диодами VD1, VD2.
При длительной работе на передачу, когда силовой трансформатор уже нагрелся, но кулер ещё не включился, можно применить схему двухуровневого охлаждения, приведённую ниже. В обычном режиме на кулер подаётся напряжение 12 В и он работает на пониженных оборотах, охлаждая внутреннее пространство блока. При нагреве радиаторов термостат срабатывает и на кулер подаётся напряжение 24 В, увеличивая его обороты до максимальных.
Для защиты трансивера от аварийного превышения выходного напряжения стабилизатора можно применить опубликованную разными авторами простую схему на тиристоре, которая подключается параллельно клеммам питания трансивера, срабатывание которой закорачивает цепь и вызывает перегорание предохранителя на шнуре питания трансивера, обесточивая его.
Однако себе такую защиту не делал, полагаясь на качество применённых деталей, надёжность схемы и Божью милость, подобно архитектору, смело стоящему под спроектированным им мостом, когда по нему проходит тяжёлый транспорт. С 2010 года работает у меня этот блок питания и никаких проблем с ним никогда не возникало. Главное, чтобы напряжение выпрямителя в холостом режиме не превышало 24 Вольта, а мощность рассеиваемая транзистором VT1 была не больше 120 Ватт.
Но для большей безопасности, уверенности, наглядности и успокоения собственной души, каждый раз при включении блока питания в сеть следует сперва внимательно посмотреть на показания вольтметра, контролирующего выходное напряжение и лишь убедившись, что оно соответствует номинальному, только тогда можно смело включать питание самого трансивера.
Учитывая эксплуатацию блока питания радиолюбителями разной квалификации в разных условиях, разработал схему защиты трансивера от пробоя силового регулирующего транзистора VT1 при аварийном превышении тока нагрузки, перегреве или некачественном образце. Схема защиты выделена синим цветом. При включении блока заряд конденсатора C3 открывает транзистор VT2 подавая напряжение на схему стабилизатора, транзистор VT3 также открывается, поддерживая транзистор VT2 в открытым состоянии.
При пробое силового регулирующего транзистора VT1 транзистор VT3 запирается, что приводит к запиранию транзистора VT2 и прекращению подачи напряжения с выпрямителя на стабилизатор. Трансивер мгновенно обесточивается. Схема защиты собирается навесным монтажом в разрыве синего минусового провода идущего от конденсатора C1 к эмиттеру транзистора VT1. Быстродействие этой защиты как минимум на порядок выше, чем на тиристоре.
Транзистор VT2 крепится к небольшому радиатору изолированному от шасси. Вместо него можно применить любой мощный ключевой полевой транзистор с сопротивлением сток-исток в открытом состоянии (Drain-Source On-State Resistance) не более 0,01 Ом и напряжением затвор-исток не менее 20 В в корпусе TO-220 или TO-263, например, FDP6035AL, IPD09N03LA, APM3055L, HUF75307D3, NTD4815NH. Такие транзисторы стоят на материнских платах старых компьютеров. При параллельном включение двух транзисторов радиатор не понадобится. Транзистор IRFR9024 можно заменить на 2SJ176, 2SJ325, 2SJ598.
При выключении блока на конденсаторе C1 остаётся напряжение, которое при следующем быстром включении, например, при пропадании и появлении сети не позволяет защите срабатывать. Поэтому для ускорения разряда конденсатора C1 необходимо параллельно ему включить резистор номиналом несколько килоом или маломощную лампочку накаливания на 24 В или подключать их через кнопку «разряд» на передней панели. Монтаж схемы защиты показан ниже.
На фото внизу показан блок стабилизатора до установки защиты в ракурсе доступном для визуального ознакомления с его внешней и внутренней конструкцией и представления о его компоновке. Однако каждый радиолюбитель может «слепить» его по-своему, главное не отступать от схемы, рекомендаций по монтажу, использовать качественные и проверенные детали, надёжный и компактный монтаж.
Измерительные приборы на передней панели блока применены типа М4203, причём контролировать ток не имеет особого смысла, поскольку все стоваттные трансиверы при нормальном КСВ не потребляют больше 25 Ампер. Важнее контролировать входное и выходное напряжение стабилизатора двумя вольтметрами со шкалой, соответственно, 30 В и 15 В.
