В этом обзоре собраны интересные фрагменты схем узлов источников питания электронных устройств. По сравнению с оригиналами в некоторые из них внесены непринципиальные изменения, позволяющие лучше понять основную идею автора разработки.

Блок питания с фиксированными значениями выходного напряжения, схема которого показана на рис. 1 <http://www.asahi-net.or.jp/~gt6s-sbic/ electro/power_unit1 /fig 1 .gif>, построен на двухканальных преобразователях постоянного напряжения в постоянное (DC-DC) OEJ22WC0512 <http://datasheet. octopart.com/OEJ22WC0512-ETA-USA-datasheet-11079.pdf> с гальванической развязкой между входом и выходом. Переключателем SA1 можно установить на выходе блока ступенями по 12 В стабилизированное напряжение от 12 до 72 В. Интервал изменения входного напряжения и допустимый ток на-

грузки (65 мА) определяются параметрами применённых преобразователей.

Источник питания на солнечной батарее может быть собран по схеме, изображённой на рис. 2 <http://www. geocities.jp/ii2duck/personal/res/ s074904.jpg>. Аккумуляторные батареи GB1 и GB2 подзаряжаются от солнечной батареи GL1. Диод VD1 не допускает их разрядки через солнечную батарею, когда её напряжение ниже номинального в результате недостаточного освещения. Нажимая на кнопки SB1—SB3, контролируют напряжение батарей, подключая к ним через балластный резистор R1 мил-

лиамперметр РА1. Ток, потребляемый при измерении, преднамеренно выбран довольно большим (около 100 мА). Это позволяет точнее оценить освещённость солнечной батареи и степень заряжён-ности аккумуляторных.

Стабилизатор напряжения солнечных батарей показан на схеме, изображённой на рис. 3 <http://www. mars.dti. ne.jp/~m7030/pic_room/ clock/ batt2.png>. Ионисторы C2, СЗ служат буферными накопителями энергии для автономной работы при плохом освещении. При ярком свете они подзаряжаются от двух соединённых параллельно солнечных батарей GB1 и GB2 с номинальным напряжением 4,8 В при токе нагрузки 10 мА на каждую. Диод Шотки VD1 не даёт ионисторам разряжаться через внутреннее сопротивление солнечных батарей.

Поскольку на холостом ходу напряжение солнечной батареи может значи-

тельно превышать номинальное, достигая 6...9 В, необходимо защищать от него как низковольтные ионисторы, так и питаемую аппаратуру. Это делается с помощью двух идентичных узлов-ограничителей напряжения на транзисторах VT1 и VT2. Обязательно нужны два ограничителя — отдельно для каждого ионистора. Иначе в результате значительного разброса ёмкости и тока утечки напряжение распределится между ними неравномерно и на одном из ионисторов превысит допустимое.

Равенства напряжения на ионисто-рах добиваются подстройкой резисторов R3 и R4. Если оно все-таки остаётся большим допустимого, можно оставить в цепочках VD2—VD4 и VD5—VD7 по два диода или заменить по одному из них диодами Шотки.

Импульсный повышающий преобразователь с параллельным стабилизатором напряжения можно собрать по схеме, показанной на рис. 4. Это фрагмент схемы, находящейся в архиве <http://homepage2.nifty.com/ denshiken/DUAL648B.LZH>. Прямоугольные импульсы частотой 42 кГц, поступающие на базу транзистора VT1, формирует микроконтроллер. Энергия,

накопленная в дросселе L1 за время открытого состояния этого транзистора, при его закрывании передаётся в нагрузку через диод VD1. Конденсатор С1 — сглаживающий. Особенность преобразователя в том, что его выходное напряжение стабилизировано не с помощью ШИМ, а линейным параллельным стабилизатором DA1, балластом для которого служит внутреннее сопротивление самого преобразователя. Источник входного напряжения 5 В должен быть защищен от перегрузки по току.

Стабилизаторы напряжения с регулирующим транзистором в минусовом проводе можно собрать по схемам, показанным на рис. 5 <http://userdisk. webry.biglobe.ne.jp/000/024/65/N000/ 000/000/129837884155016310769_Т L431_NegRegPnp.png> (с транзистором структуры p-n-р) или рис. 6 <http://userdisk.webry.biglobe.ne.Jp/0 00/024/65/N000/000/000/129837908 392216310744_TL431_NegRegNpn. png> (с транзистором структуры п-р-п). Элементы сравнения выходного напряжения с образцовым в обоих случаях построены на микросхеме параллельно-

го стабилизатора напряжения TL431. Интересно, что автор этих схем Osamu Hoshuyama на пути к варианту, показанному на рис. 6, рассматривает аналогичные стабилизаторы, в которых узел сдвига уровня напряжения между "катодом" стабилизатора DA2 и базой транзистора VT1 построен не на интегральном стабилизаторе, а на стабилизаторе тока и резисторе или на группе светодиодов, работающих в режиме стабистора.

Необходимого выходного напряжения добиваются подборкой резистора R3 (рис. 5) или R5 (рис. 6). Тип транзистора VT1 зависит от максимального тока нагрузки. Транзистор VT2 на рис. 5 — практически любой кремниевый маломощный структуры р-п-р.

Понижение почти до нуля напряжения на выходе регулируемого стабилизатора напряжения может быть достигнуто по схеме, изображённой на рис. 7 <http://www8.plala.or.jp/ lnHisTime/img586.jpg>. Выходное напряжение микросборки U1 (регулируемого импульсного преобразователя DC-DC) за счёт обратной связи автоматически поддерживается таким, чтобы напряжение на её выводе VadJ оставалось равным внутреннему образцовому (2,5 В). Этим обычно и определяется минимальное выходное стабилизированное напряжение. Однако, если ввести в цепь обратной связи батарею GB1

и диод VD1, то при движке переменного резистора R1 в верхнем по схеме положении стабилизированное напряжение станет меньше образцового на значение напряжения батареи за вычетом его падения на диоде. Практически при использовании в качестве GB1 двух

частично разряженных гальванических элементов общим напряжением 2,7 В удалось понизить выходное напряжение до 0,673 В.

Учтите, что нельзя вносить в цепь внешней обратной связи смещение, превышающее образцовое напряжение. Это нарушит работу стабилизатора. А при движке переменного резистора R1 в нижнем по схеме положении цепь внешней обратной связи оказывается разорванной. Однако диод VD1 в этом случае закрыт, а имеющаяся в микросборке HRD12003E внутренняя цепь обратной связи поддерживает выходное напряжение равным номинальному (12 В).

"Плавающее" питание дифференциального усилителя (рис. 8, http://cqkoukoku.typepad.jp/trtayori/ images/2010/01/21/afig91_2.gif). Полезный входной сигнал дифференциального усилителя на ОУ DA1 и DA2 — разность напряжений UBX+ и UBX_. Сложность состоит в том, что имеется значительная синфазная составляющая (Ubx++Ubx_)/2, превышающая допустимую для ОУ серии LTC1050 — малошу-мящих и с пониженным дрейфом нуля, но сравнительно низковольтных. Проблема решена применением "плавающего" питания этих ОУ. Источники напряжения +2,5 В и -2,5 В построены на стабилизаторах тока (транзисторы VT1, VT3 и VT2, VT4) и интегральных параллельных стабилизаторах DA4 и DA5. Выделенная с помощью резисторов R4 и R5 синфазная составляющая сигнала подана через повторитель на ОУ DA3 в общую точку этих источников, поддерживая питание симметричным относительно синфазной составляющей.

Конденсатор С1 не только фильтрует помехи, но и неизбежно вносит задержку в цепь компенсации. В результате изменение питающих напряжений отстаёт от изменений синфазной составляющей и возможны кратковременные нарушения компенсации. Поэтому рассматриваемое решение пригодно только для усилителей сигналов очень низкой частоты.

Развязка цепей питания аналоговых и цифровых каналов может быть выполнена по схеме, изображённой на рис. 9 <http://www. picfun.com/document/DSADCDMM/ sch12.gif>. Напряжение 5 В для питания всех узлов стабилизировано одной микросхемой DA1. Особенность со-

стоит в том, что дросселями L1 и L2 развязаны как плюсовые цепи питания цифровых и аналоговых узлов (VCC и AVCC), так и цепи их общего провода (GNDnAGND).

Подготовил С. РЮМИК,

г. Чернигов, Украина