Стабилизатор напряжения с защитой от перегрузки, описываемый здесь, тринистор VS1 используется как в электронной, так и в электромагнитной системе защиты. Узел электронной защиты срабатывает, когда ток нагрузки создает на резисторе R4 падение напряжения, достаточное для открывания тринистора, т. е. когда разность напряжений между управляющим электродом и катодом тринистора достигает приблизительно 1 В. Возникающий при этом отрицательный импульс напряжения через диод VD3 поступает на базу транзистора VT1 и практически закрывает его, а следовательно, и транзистор VT2. Одновременно диод VD3 защищает транзистор VT1 от попадания на его базу положительного напряжения из анодной цепи тринистора.
Однако электронная система защиты все же не предохраняет полностью транзистор VT2 от теплового пробоя остаточным током, особенно если транзистор уже был разогрет в процессе работы или продолжительное время не нажимали кнопку SB1.
Для предотвращения теплового пробоя транзистора VT2 и служит электромагнитная система защиты, срабатывающая через несколько миллисекунд (зависит от используемого электромагнитного реле К.1) после того, как тринистор VS1 откроется. Именно в этот момент сработает реле К1. Его контакты К 1.1 замкнут (через резистор R5) базу транзистора VT2 на минусовый проводник источника питания, а контакты К 1.2 включат светодиод HL1 — сигнализатор действия защиты.
После устранения причины перегрузки (или замыкания в цепях нагрузки) достаточно кратковременно нажать кнопку SB1, чтобы восстановить прежний режим работы блока питания, не отключая устройство от сети. На вход стабилизатора падают от выпрямителя постоянное напряжение 40…44 В. Выходное стабилизированное напряжение от 0,2 до 28 В устанавливают резистором R2 и контролируют вольтметром PU1. Максимальный ток нагрузки — 2 А. Детали стабилизатора смонтированы на плате из фольгированного стеклотекстолита представленный на рисунке. Регулирующий транзистор VT2 установлен на теплоотводе — задней стенке прибора.
Транзистор КТ608 (с буквенным индексом А или Б) можно заменить на КТ815 (Б, В, Г), КТ817 (В, Г), КТ801 (А, Б), а КТ803А — на КТ802А, КТ805 (А, Б), КТ808А, КТ819 (В, Г). Тринистор КУ202К заменим на КУ201В —КУ201Л, КУ202В—КУ202Н; стабилитрон Д816Б — на Д816В или КС533А (можно включить последовательно два стабилитрона Д815, Д816 на суммарное напряжение стабилизации28…36 В). Вместо диода Д220А (VD2) подойдут Д219, Д220, Д223, КД102, КД103 с любыми буквенными индексами, а вместо диода КД105Б (VD3) — КД106А или любой другой кремниевый с прямым током до 300 мА и обратным напряжением не менее 50 В.
Переменный резистор R2 (6,8… 15 кОм) любого типа с характеристикой А. Реле К1 — РЭС9 (паспорт РС4.524.200) или другое с двумя группами контактов на переключение, срабатывающие при напряжении не более 30 В.
Резистор R4 — несколько витков константанового, нихромового или манганинового провода, намотанного на корпус резистора МЛТ-1. Его сопротивление определяется значением тока выбранного предела срабатывания, что, в свою очередь, зависит от напряжения на управляющем электроде установленного тринистора, при котором этот ключ стабилизатора открывается. Так, например, если за максимальный ток срабатывания системы принять 2 А, а тринистор открывается при напряжении на управляющем электроде около 1 В, сопротивление резистора R4 должно быть (по закону Ома) близко к 0,5 Ома.
Более точно сопротивление резистора подгоняют под выбранный предел срабатывания защиты в таком порядке. К выходу стабилизатора подключают соединенные последовательно амперметр и проволочный переменный резистор сопротивлением 25…30 Ом. На вход стабилизатора подают соответствующее напряжение от выпрямителя и резистором R2 устанавливают на выходе напряжение 10…15 В. Затем переменным резистором, выполняющим функцию эквивалента нагрузки, устанавливают по амперметру ток, равный 2 А, и подбором сопротивления резистора R4 добиваются срабатывания системы защиты.
Стабилизатор напряжения с защитой от перегрузки в радиолюбительской практике нередки обстоятельства, когда защищать приходится не только сам стабилизатор напряжения, но и активные элементы налаживаемого или питающегося от него устройства от перегрузки токами меньшего значения, например, 50 или 100 мА. На такие случаи в стабилизатор можно ввести ступенчатую систему защиты, выполненную, например, по схеме, приведенной на рисунке.
Здесь резистор R4.1 первой ступени, рассчитанный на ток защиты 50 мА, включен в стабилизатор постоянно, а параллельно ему переключателем SA1 подключают резисторы R4.2—R4.5 четырех других ступеней: 100 мА, 500 мА, 1 А и 2 А.
Указанные в стабилизатор напряжения с защитой от перегрузки сопротивления резисторов ориентировочные. Точнее рассчитать их можно, лишь зная напряжение открывания тринистора, работающего в стабилизаторе. Измерить это напряжение можно так. Движок переменного резистора R2 установите в крайнее нижнее (по схеме) положение и подключите к нему проводник управляющего электрода тринистора, предварительно отпаяв его от правого (по схеме) вывода резистора R4.1. Затем включите питание и медленно увеличивайте резистором R2 напряжение на управляющем электроде тринистора. В момент открывания тринистора, о чем просигнализирует светодиод, измерьте вольтметром это напряжение. Резисторы R4.2—R4.5 монтируйте непосредственно на контактах переключателя SA1.