Дуже часто для реалізації того чи іншого проекту потрібно простий біполярний джерело живлення. Вихідна потужність або габарити доступних у продажу блоків живлення можуть бути занадто великими. Іноді потрібно простий біполярний блок живлення. Для багатьох не настільки важливих пристроїв найбільш простим, але в той же час ефективним вибором є використання трёхвиводного стабілізатора напруги.

Три виведення такого стабілізатора це вхід, вихід і земля.

Стабілізатори серій 78хх і 79хх можуть забезпечити струм навантаження до 1 А і в чіпі міститься схема захисту від перегріву або сверхтока. На практиці це означає, що при виникненні таких негативних ситуацій чіп не згорає, а тільки відключається. Подібні стабілізатори недорогі, легкі у використанні, і дуже зручні при складанні схеми з декількома друкованими платами, коли на плати подається нестабілізованого напруга, а стабілізація здійснюється окремо на кожній платі.

У цій статті описана конструкція двополярного джерела живлення. При використанні відповідного трансформатора і пар трёхвиводних стабілізаторів напруги, ви можете запросто зібрати невеликий блок живлення з напругою +/- 5 В, +/- 9 В, +/- 12 В, +/- 15 В або +/- 18 В і забезпечує ток до 1 А. Для блоку живлення вам будуть потрібні трансформатор з відведенням від середньої точки і пара трёхвиводних стабілізаторів якщо Ви захочете 7805 і 7905, 7809 і 7909, 7812 і 7912, 7815 і 7915 або 7818 і 7918.

Зверніть увагу, що значення позитивного і негативного напруги не обов'язково повинні збігатися. Наприклад, ви можете використовувати пару стабілізаторів +5 В і -9 В. В будь-якому разі, для позитивного напруги використовуються стабілізатори серії 78хх, а для негативного - серії 79хх. Представлений блок живлення сконструйований з великою ретельністю, тому він повинен забезпечити багаторічну безперервну експлуатацію.

Пару необхідних стабілізаторів кожен користувач повинен вибрати самостійно, виходячи з необхідних параметрів конкретної схеми.

трансформатор

У цьому двополярного блоці живлення використовуються двонапівперіодний мостовий випрямляч в поєднанні з трансформатором з висновком від середньої точки. Необхідно використовувати трансформатор з номінальною потужністю як мінімум 7 В · А. Номінальний параметр 7 В · А означає, що для обмотки 9V + 9V максимальний струм без виникнення перегріву буде дорівнює 390 мА, для обмотки 12V + 12V - 290 мА, і для обмотки 15V + 15V - 230 мА. Якщо за номінальне значення трансформатора прийнятий среднеквадратический ток, то це значення необхідно розділити на 1,2. Наприклад, при середньоквадратичному значенні струму 1 А реально подається струм буде дорівнювати 1 / 1,2 або 830 мА.

випрямляч

У блоці живлення використовується герметизований епоксидним складом мостіковий випрямляч 4 А з максимальним зворотною напругою як мінімум 200 В. (Зверніть увагу, що номери випрямлячів не стандартизовані, тому випрямлячі від різних виробників можуть мати різне маркування). З міркувань безпеки номінальну напругу діода повинно бути щонайменше в 3-4 рази вище напруги вторинної обмотки трансформатора. Номінальний струм діодів повинен бути в два рази вище максимального струму навантаження.

фільтруючий конденсатор

Фільтруючий конденсатор необхідний для того, щоб згладити пульсацію випрямленої напруги змінного струму. Залишкова пульсація визначається значенням фільтруючого конденсатора. Чим вище ємність, тим менше залишкова пульсація. Значення 2200 мкФ є цілком відповідним для всіх варіантів напруги, що генерується представленим блоком живлення. Іншим фактором, що впливає на вибір конденсатора, є номінальна напруга. Робоча напруга конденсатора має бути вище максимального вихідного напруги випрямляча. При напрузі живлення 18 В максимальна вихідна напруга дорівнює 1,4 х 18 В, або 25 В. Тому в нашому випадку був обраний конденсатор з номінальною напругою 35 В.
стабілізатори

Для коректної роботи стабілізатора нестабілізована вхідна напруга має бути завжди вище вихідної напруги на стабілізаторі щонайменше на 3 В. Якщо різниця між вхідним і вихідним напругою становить понад 3 В, то залишковий потенціал повинен бути неуважний у вигляді теплоти. Без радіатора трёхвиводние стабілізатори можуть розсіювати приблизно 2 Вт. Просте твір наднапруження на струм, що протікає в ланцюзі, дасть нам кількість потужності, яку необхідно розсіювати. Слід використовувати радіатор, відповідний для розсіювання більш 2 Вт. В іншому випадку стабілізатор буде автоматично відключений при досягненні температури 150 ° С. З метою безпеки завжди слід використовувати хоча б невеликий радіатор, навіть якщо ви вважаєте, що він вам не потрібен.

стабільність

Конденсатори C4 і C5 покращують здатність стабілізаторів реагувати на раптові зміни струму навантаження і для попередження некерованих коливань.

розв'язка

Багатошарові керамічні конденсатори С2 і С6 забезпечують на виході високочастотну розв'язку, яка дозволяє підтримувати низький повний опір при високих частотах.

світлодіод

Для індикації наявності стабілізованої напруги використані два світлодіода. Ви можете не використовувати діоди, якщо ви не бачите в цьому необхідності. Проте, світлодіод на стороні негативного напруги створює мінімальне навантаження стабілізатора 79хх, що може бути необхідним при випробуванні схеми. Трёхвиводной стабілізатор негативної напруги не любить ситуації «нульовий навантаження». Як токоограничивающих резисторів для світлодіодів були використані резистори 470 Ом / 0,5 Вт.

диодная захисна

Використовується головним чином для захисту від протидії ЕРС. Зворотна напруга може виникнути в тому випадку, якщо блок живить обладнання з індуктивним навантаженням. Діоди також забезпечують додатковий захист від коротких замикань на той випадок, якщо позитивне напруга випадково було пов'язане з виходом негативної напруги. Якщо це сталося, то робота токоограничивающих схем всередині стабілізаторів може бути порушена. У цьому випадку на конденсаторах відбудеться коротке замикання, що захистить ваші стабілізатори.

Принципова схема двополярного блоку харчування

Список елементів двополярного блоку харчування:

1. С1, С3 - 2200 мкФ 35 В, електролітичні конденсатори;

1. С4, С5 - 10 мкФ 25 В, електролітичні конденсатори;

1. С2, С6 - 100 нФ, багатошарові керамічні конденсатори;

2. R1, R2 - 470 Ом 0,25 Вт, резистор, допуск 5%;

3. L1, L2 - червоний світлодіод, 5 мм;

4. D1, D2 - 1N4004, діоди;

5. KBLxx - мостовий випрямляч, 4 А;

6. дві 3-контактних клемних плати;

7. HS103 - радіатор;

8. гвинт і гайка (два набори);

9. друкована плата.