Stabilizátor s malým úbytkem
Low-drop voltage regulator

Při konstrukci hodin jsem byl postaven před problém - výstupní napětí transformátoru, který jsem chtěl pro napájení použít, bylo při maximálním jasu displeje tak malé, že jsem nemohl použít klasický integrovaný stabilizátor (např. LM317). Navrhl jsem proto zapojení (obr. 1), kterému stačí vstupní napětí jen nepatrně větší než je saturační napětí regulačního tranzistoru. Proud procházející rezistorem R1 otevírá tranzistor T1 a kolektorovým proudem tranzistoru T1 se otevírá T2. Zvětší-li se výstupní napětí nad velikost nastavenou děličem R3 a P, zvětší se i napětí na bázi T3. Tranzistor T3 se otevírá a proud tekoucí do báze T2 se zmenší. Následně se přivřou i tranzistory T1 a T2 a výstupní napětí se vyrovná. Zesílení, uzavřené ve smyčce zpětné vazby, je značné - aby se stabilizátor nerozkmital, je nutno doplnit zapojení o kondenzátor C2.

Obr. 1. Stabilizovaný zdroj pro hodiny s malým úbytkem napětí
Fig. 1. Low-drop stabilisator for electronic clock with accumulator

Trimrem P nastavíme požadované výstupní napětí. Pro menší výstupní napětí bude třeba zmenšit odpor rezistoru R3. V uvedeném zapojení je rozsah výstupních napětí od 1 do 6 V. Odpor rezistoru R3 je přitom třeba měnit od 2,7 do 33 kOhm. Poněkud neobvyklé výstupní napětí 4,7 V jsem zvolil proto, že kromě napájení hodin zdroj zároveň trvale dobíjí založní baterii ze tří článků NiCd. Použil jsem akumulátor ze starší základní desky počítače PC. Akumulátor ani po 6 letech provozu nevykazuje známky "únavy".

Pro výstupní napětí asi 4 V je teplotní závislost výstupního napětí asi –20 mV/K. Je to způsobeno teplotní závislostí prahového napětí b-e tranzistoru T3, které se využívá ke stabilizaci. Pro většinu aplikací v běžných domácích podmínkách však můžeme tuto závislost zanedbat. Protože teplotní závislost je větší při větším výstupním napětí, je zdroj vhodný spíše pro menší výstupní napětí.

Pro zdroj můžeme použít součástky ze šuplíkových zásob. Jako T1 a T3 lze použít libovolné křemíkové tranzistory n-p-n, tranzistor T2 je třeba vybrat s ohledem na předpokládaný odběr ze zdroje. Pro menší proudy vyhoví např. KF517 (z dovážených typů BC640), pro větší např. KD136 (BD136). Při menším zesilovacím činiteli tranzistorů bude potřeba zmenšit odpor rezistoru R1. Stabilizátor jsem zkoušel pro proudy do 0,5 A.

Jaroslav Belza

Stabilizátor byl otištěn v Praktické elektronice č. 1/1996 s. 20

10. 5. 2000