Стабилизатор напряжения на мощном полевом транзисторе. Сделай сам

Опубликовано 12.02.2011 Ведущий Валерий Харыбин

При построении источников питания с сильноточными стабилизаторами напряжения электронщики, как правило, используют специализированные интегральные микросхемы, как с опорным, так и с регулируемым напряжением. Часто применяются схемы с параллельно включенными стабилизаторами для усиления мощности. Практичные схемы с мощными биполярными транзисторами, так же нашли широкое применение в профессиональных блоках питания. Последнее время в электронике особому вниманию уделяется схемотехнике источников питания с применением современных мощных полевых транзисторов. Один из таких вариантов – простой сильноточный стабилизатор напряжения с применением мощного полевого транзистора IRLR2905. Данный транзистор предназначен для работы в ключевом режиме, но в этой схеме он работает в линейном и справляется со своими обязанностями в полном объеме, согласно своих характеристик. Уникальный транзистор имеет очень маленькое сопротивление канала в открытом состоянии, и при максимальном напряжении в 55В, он способен удерживать ток нагрузки до 40А. В этой схеме я применил транзистор в планарном корпусе D-Pak, правда, для удобства дальнейшей комплектации изделия в корпусе, я применил немного нестандартное решение его установки не плате. Полевым транзистором управляет стабилизатор TL431. Нагрузочная способность конструкции всецело зависит от силовой части источника, а именно мощности силового трансформатора и диодного моста. Полевой транзистор устойчив к тепловым перегрузкам, однако не надо забывать о его защите от переизбытков тепла, обязательно необходим эффективный теплоотвод. Простой радиатор, применяемый в данном устройстве, способен обеспечивать теплоотвод, при токовых нагрузках, всего лишь до 5А. Поэтому, для работы полевого транзистора в больших токовых режимах, необходим соответствующий радиатор с большей площадью теплового рассевания.
Как работает стабилизатор. Со вторичной обмотки трансформатора, напряжение поступает на диодный мост и фильтр. Это напряжение поступает на сток транзистора и через ограничительный резистор на затвор, транзистор открывается. Часть выходного напряжения через резисторный делитель подается на вход микросхемы TL431, замыкая цепь обратной связи. После достижения необходимого порогового напряжения на входе микросхемы, что способствует ее открыванию, понижается напряжение на затворе полевого транзистора и устройство входит в режим стабилизации. Регулировочный резистор необходим для плавного регулирования выходного напряжения стабилизатора.