Стабилизированный источник питания, для некоторых электронных устройств, таких как питание низкочастотных предварительных усилителей, измерительных усилителей, антенных высокочастотных усилителей требуются источники с минимальным уровнем шума. Это означает не только фон, вызванный недостаточной фильтрацией сетевого напряжения, но также это может быть шум полупроводников, используемых в источнике, и, возможно, радиочастотные помехи от импульсных источников питания и т. д. Принципиальная схема источники питания приведена на рисунке.
В описываемом стабилизированный источник питания в качестве стабилизатора используется проверенная и дешевая микросхема LM317. Выходное напряжение источника можно регулировать до 24В или более, а потребляемый ток может быть более 5А. Конструкция стабилизированный источник питания простая благодаря доступным компонентам, все компоненты (кроме сетевого трансформатора) размещены на печатной плате.
Микросхема стабилизатора LM317 доступна в нескольких исполнениях и корпусах. Ее данные и спецификации, а также множество различных схем включений можно легко найти в интернете. Базовая версия LM317 обычно имеет максимальное входное напряжение до 40В, а выходной ток внутренне ограничен максимум до 1,5А. Однако это, конечно, зависит от рассеиваемой мощности, то есть разницы между входным и выходным напряжением и потребляемым током.
Напряжение от трансформатора 220В / 24В с необходимой мощностью (рекомендуется не менее 150 Ватт) выпрямляется мостовым выпрямителем, а затем фильтруется блоком конденсаторов 3x 4700мкф. Напряжение стабилизируется микросхемой LM317T. В этом источнике используются pnp-транзисторы для увеличения мощности нагрузки. Для увеличения мощности используются 3 транзистора Q1 — Q3, включенные параллельно с соответствующими резисторами в базах и эмиттерах. Необходимо учитывать, что на радиаторе транзисторов будет рассеиваться приличная мощность.
Так что радиатор выбираем в зависимости от нагрузки при какой будет использоваться источник питания. Однако низкая энергоэффективность линейной стабилизации заменяется превосходной чистотой выходного сигнала на выходе источника, чего нельзя достичь ни одним из лучшего импульсного источника. В описанном стабилизированный источник питания не используется защита, встроенная в LM317. Источник питания защищен одним предохранителем F1, его выход из строя может указываться светодиодом, а также он защищен вторым предохранителем F2 на выходе источника питания.
Транзисторы выдерживают кратковременный большой ток, их корпус должен иметь низкое тепловое сопротивление перехода между радиаторами. Для этого подойдут мощные транзисторы в корпусе TO-264. например, MJL1302, MJL21193, MJL4302. Мостовой выпрямитель дополнен конденсаторами для подавления высокочастотных помех. Цель была сделать стабилизатор с минимально возможным помех на выходе. Поэтому особое внимание уделяется фильтрации напряжений конденсаторов в различных точках. Следует обратить внимание на конденсаторы С9 и С10. Если выбрано неподходящее значение, в некоторых режимах будут возникать помехи, которые проявляются в виде пилообразной пульсации выходного напряжения. Они не опасны, но, безусловно, нежелательны. На схеме значение C9 и C10 составляет 220нФ, фильтрация в этой точке была дополнена небольшим проволочным резистором R3.
Нижний предел диапазона выходного напряжения зависит от внутреннего опорного напряжения микросхемы, которая обычно составляет 1,25В. В качестве регулирующего потенциометра рекомендуется использовать многооборотный, например, 3590S или, скорее, PM-534 для более удобного управления. Конечно, можно использовать и другие типы потенциометров. Из-за конструктивной особенности сопротивления, многооборотные потенциометры имеют высокую внутреннюю индуктивность, и на ней может быть наведено нежелательное напряжение. Поэтому их необходимо за шунтировать параллельными конденсаторами. Возможный вариант печатной платы показан на рисунке.
Если требуется минимальное напряжение питания для более точного регулирования, можно подключить подстроечный резистор приблизительно 5 кОм последовательно с потенциометром и, таким образом, отрегулировать минимальное напряжение по мере необходимости. Предельный диапазон регулирования источника питания не проблема, например, до 10–14,4В для питания устройств на 12В. Настройка стабилизированный источник питания заключается только в установке верхнего предела напряжения подстроечным резистором R11 и проверке напряжения на конденсаторах С5 и С7, не превышено. Транзисторы и мостовой выпрямитель расположены на краю платы, что значительно упрощает их установку на радиатор. Конечно, уместно подключить к выходу источника питания измерительные приборы для измерения напряжения и тока, что сегодня не вызывает никаких проблем.