3,3-12 V elektrobarošanas risinājums ar pārslēgšanos starp transformatora tinumiem

Parasti, izmantojot lineāros sprieguma stabilizatorus, tiek runāts par to neefektivitāti, proti, lieko jaudas izkliedi, tāpēc šoreiz autors izveidojis elektrisko principiālo shēmu, ar kuras palīdzību ir iespējams nodrošināt efektīvāku lineāro sprieguma stabilizatoru izmantošanu, nodrošinot pārslēgšanos starp transformatora tinumiem, proti, lai samazinātu un palielinātu stabilizatora ieejas spriegumu, kad tas ir nepieciešams. Proti, pie maza izejas sprieguma, lai stabilizators darbotos efektīvi, nepieciešams mazs ieejas spriegums, bet pie lielāka izejas sprieguma, protams, nepieciešams lielāks ieejas spriegums.


1.1.att. 3,3-12 V elektrobarošanas risinājuma elektriskā principiālā shēma

Visas shēmas elektrobarošanai paredzēts izmantot tīkla maiņspriegumu, kura pazemināšanai tiek izmantots TR1 transformators, kuram ir divi sekundārie tinumi (9 un 14 VAC).

Transformatora primārā tinuma aizsardzībai pret pārslodzi un īsslēgumu shēmas ieejas daļā tiek izmantots FU1 drošinātājs, bet savukārt slēdzis paredzēts elektriskās principiālās shēmas ieslēgšanai un izslēgšanai.

Izmantojot diožu tiltu jeb divu pusperiodu taisngriezi (BR1), maiņspriegums tiek pārveidots par pulsējošu līdzspriegumu, kura pulsāciju gludināšanai tiek izmantoti C1 un C2 elektrolītiskie kondensatori, bet C3 un C6 keramiskie kondensatori paredzēti parazītiskās induktivitātes ietekmes mazināšanai.

FU2 drošinātājs nodrošina aizsardzību pret īsslēgumu un pārslodzi shēmas līdzsprieguma daļā.

D3 gaismas diode paredzēta ieslēgta un izslēgta stāvokļa attēlošanai (indikācijai), kur tās aizsardzībai tiek izmantots R9 rezistors, kurš ierobežo strāvu caur gaismas diodi.

RL1 relejs tiek izmantots transformatora tinumu pārslēgšanai, kura vadību nodrošina Q1 bipolārais tranzistors.

Relejs satur induktivitātes spoli, kurā inducējas EDS, kad caur tranzistoru plūst strāva, tāpēc nepieciešams nodrošināt bipolārā tranzistora aizsardzību, izmantojot D1 taisngriežu diodi.

R1 rezistors paredzēts bipolārā tranzistora bāzes strāvas ierobežošanai.

Tā kā tiek izmantots 5 V relejs, tad tā spoles elektrobarošanai tiek izmantots L7805 sērijas lineārais sprieguma stabilizators.

C7 elektrolītiskais kondensators paredzēts sprieguma pulsāciju gludināšanai.

Lai shēmas izejas daļā slodzei nodrošinātu spriegumu robežās no 3,3 līdz 12 V, tiek izmantots LM317 sērijas lineārais sprieguma stabilizators.

Izejas sprieguma iestatīšanai tiek izmantots sprieguma dalītājs, kuru veido R2, R3, R4 rezistori un RV2 potenciometrs.

Sprieguma pulsāciju gludināšanai shēmas izejas daļā tiek izmantots C4 elektrolītiskais kondensators, bet C5 keramiskais kondensators mazina elektrolītiskā kondensatora parazītiskās induktivitātes ietekmi.

Sprieguma dalītājs, kuru veido R7 un R10 rezistoti, tiek izmantota kā atbalsta sprieguma avots, kura vērtība tiek salīdzināta ar daļu no izejas sprieguma, lai tālāk nodrošinātu pārslēgšanos starp transformatora tinumiem.

Lai varētu salīdzināt tikai daļu no izejas sprieguma, tiek izmantots otrs sprieguma dalītājs, kuru veido R5 un R6 rezistori.

Tā kā pārslēgšanās starp transformatora tinumiem ir nepieciešama, kad izejas spriegums pārsniedz 5 V, tad shēmā tiek izmantots operacionālais pastiprinātājs (komparators), kurš nodrošina bipolārā tranzistora vadību. 

Lai  uzlabotu shēmas darbības stabilitāti, komparatoram tiek izmantota histerēzes cilpa, kuru nodrošina sprieguma dalītājs (R7 un R10) kopā ar R8 rezistoru.