Микола Петрушов

Таку назву останнім часом доводиться часто зустрічати в схемах блоків живлення лампових і не лампових конструкцій. Що це таке? давайте ближче познайомимося з особливостями роботи "електронного дроселя" і з часто зустрічаються помилками при його складанні і використанні.

Малюнок 1.

У блоках харчування лампових підсилювачів останнім часом, радіоаматорами досить широко використовуються стабілізатори напруги, виконані на польовому транзисторі. Такі стабілізатори називають ще "електронний дросель", "підсилювач ємності" і навіть "віртуальна батарея".
Будемо називати його "електронний дросель", хоча по суті - це звичайний стабілізатор з плаваючим опорною напругою, що змінюється в залежності від вхідного, або активний фільтр з функцією затримки подачі напруги і нічого спільного зі звичайним дроселем (накопичувачем енергії) і принципом його роботи він не має.
"Електронний дросель" можна збирати і на біполярних транзисторах, такі схеми відомі ще з 60-х років, але на польових схема має набагато кращу ефективність, тому будемо розглядати тут "електронний дросель" на потужних польових транзисторах.
Розглянемо звичайну схему, що гуляє по мережі. Див. Малюнок 2.

Малюнок 2.
"Електронний дросель" на IRF830.

У деяких радіоаматорів ця схема працює, у деяких немає, чому? Ця схема має свої недоліки, які зараз розглянемо.
Вхідна напруга тут подається на С1 через резистор R1 великого опору. Струм стоку транзистора практично нульовий і при якісному конденсаторі С1 (з дуже маленькою витоком) він зарядиться до рівня напруги входу, транзистор піде в насичення і користі від такого "дроселя" буде мало.
Якщо конденсатор С1 буде не дуже якісний (мати витік більше струму заряду R1), то напруга на затворі транзистора буде менше вхідного і схема може працювати. Для нормальної роботи схеми, напруга на затворі повинно бути менше вхідного, мінімум на величину пульсацій при номінальному струмі навантаження. Це ще не враховується нестабільність напруги мережі.
Тобто вхідна напруга спочатку має подаватися на дільник напруги. Цей дільник і визначає різницю між вхідним і вихідним напругою "електронного дроселя". Зробити такий дільник можна, додавши всього одне опір (R3).

Малюнок 3.
"Електронний дросель" на IRF830. Другий варіант.

На другий схемою ЕД, вхідна напруга на конденсатор С1 подається з дільника (R1, R3). Коефіцієнт такого дільника розраховується таким чином, що б різниця між вхідним і вихідним напругою, для забезпечення нормальної роботи ЕД, була 20 - 30 вольт. Опір резистора R1 можна зменшити, що б компенсувати струм витоку у конденсатора С1, якщо він попадеться не надто якісний. Для збільшення часу заряду конденсатора (збільшення часу затримки наростання вихідної напруги), його ємність можна збільшити. Час заряду конденсатора визначається величиною R1 і ємністю конденсатора, тобто постійна часу заряда.Так, як постійна часу R1, C1 дуже велика (десятки секунд), то;
1) Забезпечується плавне наростання вихідної напруги.
2) Швидкі зміни і коливання мережі не проходять на вихід схеми.
3) Дуже якісна фільтрація напруги, так як на затворі транзистора практично відсутні пульсації і в зв'язку з наявністю у польового транзистора величезного вхідного опору і вельми великий крутизни характеристики, на виході маємо пульсації майже такі ж як і на RC-фільтрі в ланцюзі затвора.
Розглянемо призначення елементів схеми;
Резистор R2 подібний "антізвоновому" резистору в ланцюзі сітки лампи вихідного каскаду, і необхідний для запобігання самозбудження транзистора. Його величина вибирається в межах 1 - 10 кОм. Наявність його обов'язково. При монтажі, його краще припаяти безпосередньо до висновку транзистора (і стабілітрон VD2 теж).
Стабілітрон VD2 призначений для захисту транзистора від перехідних процесів і статики. Напруга його стабілізації вибирається в межах 14 - 18 вольт. У нормальному режимі роботи він замкнений. Його можна не ставити, якщо він вже вбудований в транзистор (є транзистори з вбудованим стабілітроном).
Якщо у транзистора відсутній вбудований діод між витоком і стоком, то його необхідно поставити. Він захищає транзистор від зворотного напруги, і якщо (наприклад при виключенні живлення) вхідні конденсатори розряджені (на схемі не показані), а вихідні ще немає і напруга на них більше напруги вхідного, то відкривається цей діод і конденсатори на виході, підключаються через діод до вхідним і до дільнику R1, R3.
Діод VD1 необхідний для швидкої розрядки конденсатора С1.
Розглянемо деякі особливості монтажу подібних схем.
Транзистор бажано застосовувати в ізольованому корпусі. Якщо корпус транзистора не ізольований, то на радіатор він кріпиться через ізолюючу прокладку (наприклад слюда), а корпус радіатора заземлюється.
Антізвоновий резистор і захисний стабілітрон краще розпаяти безпосередньо на висновках транзистора.
Наявність в схемі "електронного дроселя" не скасовує необхідність в установці конденсаторів після нього, які грають роль джерела енергії для швидких імпульсів струму споживання навантаженням і зменшують вихідний опір джерела живлення.
"Електронний дросель", на відміну від звичайного дроселя, не є накопичувачем енергії, і відповідно не застосуємо (як заміна звичайного дроселя) в схемах випрямлячів з L-фільтром там, де дросель віддає накопичену енергію.
Хоча існують різні думки у противників "транзісторізаціі" лампових схем, аж до заміни індикаторів на світлодіодах - неоновими лампочками (хоча трапляються неонки з дуже великим рівнем шуму), скажу однозначно - застосування в блоці живлення лампового підсилювача "електронного дроселя", анітрохи не погіршує його звучання, а в деяких випадках набагато його покращує, дозволяючи при цьому заощадити габарити і вага аматорських конструкцій.