Источник питания для трансивера

Популярность портативных трансиверов (Си-Би радиостанций) в кругах радиолюбителей возрастает. Косвенное подтверждение тому - растущее количество объявлений о желании купить трансивер на страницах радиолюбительской периодики, в Интернете. Казалось бы, с развитием мобильной телефонной связи решаются все проблемы дистанционного общения, ан нет. И причиной тому не столько необходимость платить из своего кармана за удовольствие разговаривать по мобильному телефону, сколько вполне понятное каждому

радиолюбителю тяготение к новаторству, соревнованию, общению посредством радиостанций как своеобразному хобби.

Моя давняя мечта исполнилась, когда я приобрел первый трансивер - «Alan 78 плюс». За ним по проторенной дорожке пошли и более функциональные современные модели с полезными функциями - Alan 9001, Alan 100, President Jackson. При использовании этих и других подобных трансиверов, разработанных прежде всего для автомобиля, в радиолюбительском обмене на расстояния в десятки, сотни и даже тысячи километров требуется (кроме хорошей антенны) еще мощный стабилизированный источник питания.

Ведь выходная мощность хорошего портативного трансивера в режимах AM, FM, USB, LSB, SSB и CW - не менее 10 Вт. При использовании трансивера в автомобиле проблемы питания практически не возникает, потому что ток потребления трансивера в режиме передачи до 5-8 А при напряжении питания 12-15 В для АКБ автомобиля не является критическим. Но не все радиолюбители работают водителями-дальнобойщиками. Автомобильные трансиверы не комплектуются сетевыми источниками питания — адаптерами; оно и понятно: незачем, да и стоимость такого дополнительного оборудования достигла бы не менее тысячи рублей.

Для подключения в стационарных условиях требуется мощный и надежный источник питания с током отдачи не менее 5 А.

Выбор многочисленных опубликованных в литературе схем источников питания - что называется, на любой вкус и цвет - позволяет решить эту проблему.

Многие из опубликованных схем сильно усложнены, между тем начинающему радиолюбителю или радионаблюдателю достаточно и более простого варианта с минимумом деталей, обеспечивающего надежность работы трансивера. Такая схема представлена на рис. 1.3.

На рисунке показано стандартное включение интегральных стабилизаторов из серии КР142ЕН8. Особенность схемы - в параллельном включении стабилизаторов. Из справочных данных известно, что диапазон входного напряжения

Схемы источники питания

Источник питания для трансивера

микросхем КР142ЕН8Б -14,5-35 В при колебаниях выходного стабилизированного напряжения 11,64-12,36 В. На практике выходной ток одного интегрального стабилизатора при выходном напряжении 12 В не превышает 0,8 А. Поэтому питание трансивера в режиме передачи источником с одним стабилизатором КР142ЕН8Б недостаточно.

Параллельное включение стабилизаторов КР142ЕН8Б позволяет увеличить полезный ток в нагрузке кратно количеству стабилизаторов. Выходной ток источника питания (рис. 1.3) составляет 4 А, что оказывается вполне достаточным для надежной работы трансивера Alan 100 в любом режиме с автомобильной антенной Sirio CB Line. Если есть необходимость увеличить мощность источника питания, достаточно подключить параллельно (аналогично схеме) еще несколько микросхем КР142ЕН8Б в соответствии с необходимым полезным выходным током.

При разработке схемы выбор автора пал на стабилизаторы КР142ЕН8Б (КРЕН8Б) по причине их дешевизны и распространенности. Их можно практически без отрицательных последствий заменить на КР142ЕН18А или КР142ЕН18Б (предусматривающие возможность регулировки выходного напряжения до 26,5 В при входном 5-30 В). В последнем варианте выходную полезную мощность можно еще более повысить, так как максимальный выходной ток интегрального стабилизатора КР142ЕН18Б достигает 1,5 А при напряжении 12 В.

Из-за наличия внутренней защиты от короткого замыкания в интегральных стабилизаторах КР142ЕН8Б нет необходимости устанавливать в устройстве дополнительные плавкие предохранители. Практикой доказано, что если ток потребления в нагрузке увеличится и достигнет значения более 5,5 А, в нагрузке произойдет автоматическое уменьшение напряжения до 2-3 В, что окажется безопасным для трансивера и самого устройства источника питания. При автоматическом уменьшении тока в нагрузке (ниже предела срабатывания автоматической защиты) выходное напряжение стабилизаторов DAI - DA5 восстанавливается до 12 В в течение 10-12 мс. В редких случаях срабатывания защиты необходимо будет выключить и снова включить источник питания. Проверить максимально возможную мощность стабилизатора и его «поведения» при увеличении или уменьшении мощности в нагрузке можно опытным путем. Для этого перед включением трансивера необходимо в качестве нагрузки (как ее активный эквивалент) к точкам А и Б подключить проволочный резистор с мощностью рассеяния 5-25 Вт и сопротивлением 2,5-4,7 Ом. В качестве такого эквивалента удобно использовать переменный проволочный резистор СП5-30-1-25В, который позволяет плавно (линейно) регулировать сопротивление от 0 до 4,7 Ом, создавая различные эквиваленты нагрузки.

Максимальный ток потребления трансивера Alan 100 (замеренный в точке С) в режиме передачи AM составил 3,6 А, ток потребления в режиме приема 80-170 мА (в зависимости от сервисного режима, состояния шумоподавителя и громкости усилителя 34).

Микросхемы-стабилизаторы устанавливаются на один общий радиатор с площадью охлаждения 140-200 см2. При работе трансивера в режиме передачи длительное время происходит нагрев радиатора до температуры 50°С. Это можно считать допустимым.

Цоколевка микросхем показана внизу рисунка.

За время работы представленного источника питания совместно с указанными в начале главы типами автомобильных трансиверов отрицательных последствий параллельного включения интегральных стабилизаторов КР142ЕН8А не выявлено.

В качестве трансформатора Т1 можно использовать и другие, например ТПП-1204-220/12, выдающие мощность не менее 20 Вт. Желательно, чтобы трансформаторы были в «залитом» исполнении. По этой же причине самостоятельного изготовления я не рекомендую - это занимает много времени, а цена промышленно изготовленного образца сегодня невысока. На выходе трансформатора между контактами 11 и 18 без нагрузки (в холостом режиме) переменное напряжение составит 21 В. При подключении трансивера Alan 100 в режиме передачи с максимальной выходной мощностью на AM, в указанных точках произойдет падение напряжения до 20 В.

Кроме того, получаются хорошие результаты, если в качестве Т1 использовать любое готовое автомобильное зарядное устройство (промышленного изготовления, которыми буквально наводнена торговая сеть) для аккумуляторов с номинальным напряжением 12 В. В этом случае вся последующая схема (включая выпрямительный мост) подключается к выходу зарядного устройства. Никакой дополнительной переделки автомобильного зарядного устройства для рассматриваемого случая не требуется. По желанию, можно вскрыть его корпус и установить в разрыв провода питания от сети 220 В выключатель типа «тумблер» (ТВ-1-2, ТВ-ЗС, ПТ-57, П2К с фиксацией) или аналогичный, рассчитанный на коммутацию тока не менее 2 А. В предлагаемом варианте полезная мощность автомобильного зарядного устройства такова, что при нагрузке (рассмотренной выше) падения напряжения не происходит вообще.

Параметры выпрямительных диодов должны соответствовать случаю: средний прямой ток при частоте 50 Гц - не менее 5 А В авторском варианте применены кремниевые диффузионные диоды Д242А. Их можно заменить на Д231 -Д234 , Д242, Д243, Д245, Д246, Д248 с любым буквенным индексом. Диоды устанавливаются на изолированные друг от друга радиаторы с небольшой площадью охлаждения 20-30 см2. Установка на радиаторы сделана скорее для надежности, т.к. относительно большой ток протекает через диоды только в режиме «передача» трансивера, но и он не является критическим. Если не предполагается вести активную передачу и радиообмен более 3 часов подряд, диоды можно на радиаторы не устанавливать.

Одним из важнейших элементов в источнике питания является фильтр пульсаций. Эту задачу успешно выполняют оксидные конденсаторы С1 и С2 (К50-24, КЗО-29, К50-35), рассчитанные на рабочее напряжение не менее 25 В. Параллельное включение двух однотипных оксидных конденсаторов, с одной стороны, позволяет получить вдвое большую общую емкость (что качественно скажется на фильтрации пульсаций напряжения), а с другой стороны, обеспечивает защиту устройства в том случае, если один из конденсаторов (форс-мажор) выйдет из строя.

Оксидный конденсатор СЗ (К50-12, К50-24 или любой аналогичный) обеспечивает фильтрацию по выходу источника питания.

В схеме предусмотрен индикатор работы устройства, реализованный на светодиоде HL1. При нормальной работе светодиод активно светится. При срабатывании защиты, когда на выходе источника питания напряжение сильно уменьшается, свечения HL1 почти не видно. Дополнительно можно установить в устройство еще одну индикаторную цепь (аналогичную HL1 и R1), подключив ее параллельно оксидным конденсаторам CI, C2. Тогда один индикатор будет сигнализировать о подключении в сеть источника питания, а второй - о нормальной работе устройства с нагрузкой (или срабатывания автоматической защиты стабилизаторов). Тип светодиода может быть любой. Резистор R1 типа МЛТ-0,5 или аналогичный.

Элементы устройства закрепляются в любом подходящем корпусе, в торец которого выводится разъем (РП-10-5, РШ-2Н, DIN5 или аналогичный) для оперативного отсоединения источника питания от трансивера. Использовать этот источник питания можно совместно с другими устройствами нагрузки. Полезная выходная мощность источника питания может варьироваться в зависимости от количества параллельно включенных интегральных стабилизаторов, параметров трансформатора и выпрямительного моста.

Ограничения по количеству параллельно включенных микросхем КР142ЕН8Б не выявлено.

Источник: Сборка книг Кадино, Кашкаров, Крибель

Кашкаров А.П. - Новаторские решения в электронике

Источник питания для трансивера

Новаторские решения в электронике
Рис. 1.3. Электрическая схема источника питания для трансивера

Рис. 1.3. Электрическая схема источника питания для трансивера

Рейтинг@Mail.ru
Яндекс.Метрика