При питании радиолюбительской аппаратуры от аккумуляторной батареи проблема состоит в том, что ее напряжение по мере разрядки снижается, выходная мощность трансивера заметно уменьшается, а при напряжении питания менее 11 В он и вовсе перестает работать. Эту проблему постарался решить немецкий радиолюбитель Георг Тиф (DK2GT). Свой стабилизатор, обеспечивший непрерывную работу трансивера в течение 10 часов в полевых условиях, он описал в июльском за 2009 г. номере журнала CQ DL (Tief G. Dreifacher Step-Up-Wandler. Stabile Spannungen fur den FieldDay).
Для поддержания стабильным напряжения питания трансивера он применил импульсный повышающий стабилизатор напряжения, состоящий из трех одинаковых блоков, соединенных по входам и выходам параллельно. Каждый из них рассчитан на ток нагрузки 10 А, а вместе они дают 30 А, что вполне достаточно для питания трансивера мощностью 100 Вт. Импульсный принцип стабилизации обеспечил высокий КПД прибора, что немаловажно при автономном батарейном питании.
Рис. 1
На рис. 1 показана схема одного из трех каналов стабилизатора. Он состоит из недорогих доступных компонентов, включенных в основном стью 100 Вт. Импульсный принцип стабилизации обеспечил высокий КПД прибора, что немаловажно при автономном батарейном питании.
Транзистор VT1 и диод VD1 снабжены теплоотводами. Нужно отметить, что даже при полной нагрузке транзистор VT1 нагревается незначительно. Основной источник тепла - диод VD1, именно ему требуется теплоотвод большего размера. С помощью подстроечного резистора R9 выходное напряжение можно изменять в пределах 12... 16 В. Особенного внимания требует накопительный дроссель L1, от его качества зависят надежность и КПД устройства. При неправильном выборе материала магнитопровода возможно его насыщение с самыми тяжелыми последствиями. Автор использовал тороидальные маг-нитопроводы фирмы Amidon T106-26 из карбонильного железа, намотав на них по 25 витков изолированного медного провода диаметром 1,5 мм.
Эти дроссели и другие элементы хорошо видны на фотоснимке платы стабилизатора в виде сверху (рис. 2). А на виде снизу (рис. 3) показано, как выглядит печатный монтаж блока. Соединяющие стабилизаторы между собой печатные проводники, по которым течет большой ток, усилены многожильными медными проводами большого сечения.
Различие в выходных напряжениях каналов ведет к тому, что при сравнительно небольшом токе нагрузки фактически работает только один канал. По мере роста нагрузки подключаются и остальные, но общий ток распределяется между ними неравномерно.
Чтобы минимизировать этот эффект, и требуются выравнивающие резисторы - R11 и аналогичные в других каналах сопротивлением 0,05 Ом (можно соединить по два резистора 0,1 Ом параллельно). Прежде чем впаивать их в плату, подайте на собранный блок входное напряжение и подстроечными резисторами установите выходные напряжения каналов равными заданному (обычно 13,5 В) при взаимном различии не более 0,1 В.
После выполнения этой операции выравнивающие резисторы можно впаять на место и приступить к эксплуатации стабилизатора.
Необходимо учитывать, что поскольку предлагаемый стабилизатор повышающий, он не может поддерживать выходное напряжение стабильным, если входное равно или больше его заданного значения. В этих условиях транзистор VT1 остается постоянно закрытым и входное напряжение через дроссель L1, диод VD1 и резистор R11 непрерывно поступает на выход.
Минимальное входное напряжение ограничено тем, что для запуска микросхемы UC3843N необходимо подать на нее напряжение не менее 8,5 В. а при последующем его снижении до 7,6 В микросхема отключается.
Номинальное напряжение оксидных конденсаторов С1 и С5 в оригинале статьи не указано. Рекомендуется применять конденсатор С5 на напряжение не менее 35 В, поскольку при указанных на схеме номиналах элементов подстроечным резистором R9 можно довести выходное напряжение почти до 33 В. Чтобы регулировать это напряжение в указанных в статье пределах, следует поменять местами номиналы резисторов R9 и R10. Первый из них должен быть 4,7 кОм, а второй - 10 кОм.