Гимн простоте или квазиимпульсный стабилизатор Ахмедова...
Нормальные люди имеют обыкновение быстро забывать плохое, например отвратительное состояние электрических сетей в 90-ые... Люди больные душевно "помнят" мнимые события столетней давности, например всяческие геноцидики, но в Баку уже в году 2003-ем с электроснабжением разобрались и мало кто помнит мытарства с адаптерами АОН, да и АОН-ы уже смутно припоминают, весьма смутно. Такая уж натура у нашего народа, почти русская... К чему это я?
Волею судеб вчерашний разработчик аэрокосмической техники типа меня в 90-ые был просто вынужден перепрофилироваться по меткому выражению Остапа Бендера в управдомы ремонтники всякой бытовухи, из которой один период были особо выгодны определители номеров. Состояние телефонных сетей было под стать электрическим, поэтому приходилось дополнять схемы АОН-ов всяческими защитами и улучшениями компараторной части, бороться с мультипликативным фоном и прочее. Но любое идеально собранное изделие, а особенно микроконтроллерная система, каковым по сути и является определитель, зависит от источника питания, адаптера на 5 вольт с током до 1 ампера! Причём применение классических импульсных стабилизаторов гарантированно приводило к тому, что половина номеров не определялась, а разговор по такому телефону с его всяческими свистами был мягко говоря некомфортен, применение ж стандартных линейных схем упиралось в произвол сетевого напряжения. Электросеть в те годы жила своей жизнью и могла выдавать "на гора" что угодно, от 80 до 380 вольт!!! Если убрать крайности, то "обычным" был диапозон от 100 до 270 в., т. е. линейный стабилизатор должен был иметь почти трёхкратный запас по входному напряжению и соответственно низкий к. п. д., компенсируемый габаритами и тепловыделением... Да и стоимость такого адаптера была под стать его габаритам и клиентов никак не могла удовлетворить - любое идеально работающее устройство можно было продать максимум за 50 баксов. Приходилось искать грамотное и экономически целесообразное решение и я его нашёл! И даже обозвал его квазиимпульсным стабилизатором Ахмедова, так что получилась забавная абревиатура - КИСА, прям к упомянутому выше Остапу Бендер бею...
Рассуждал я приблизительно так - на диодный мост с транса подаётся повышенное, порядка 30 в нормальных условиях вольт переменки, чтобы пиковое напряжение после выпрямления Umax не превышало 50 В, что связано с выбором конденсатора С и доступных транзисторов для ключа. Даже при снижении сетевого напряжения до 100 В на диоды подавалось порядка 15 В, что с лихвой превышало необходимые 5 В на выходе. Применение трёхвыводных микрух типа LM7805 диктовало, что дельта Umin было порядка 2 вольт, следовательно конденсатор С заряжался пиковым напряжением 7.5 В в период времени (0,t2) открытым ключом, который в период (t2,t3) был закрыт, а после момента времени t3 опять открывался и так далее. Таким образом, вне зависимости от перепадов напряжения сети на конденсаторе С было бы пульсирующее напряжение 7 В плюс/минус 0.5 В, транзисторный ключ работал бы в ключевом, насыщенном режиме и адаптер вполне был бы компактен, лёгок и дешёв, оставаясь практически линейным и соответственно малозвенящим.
В роли ключевого элемента была применена пара КТ315Г и КТ816Г, соединённая по схеме Шиклаи со всеми достоинствами именно этого типа подключения в сравнении со схемой Дарлингтона, стабилитрон КС181 и формирователь-инвертор (триггер Шмидта). Впрочем, в роли последнего можно для максимальной простоты применить и просто транзисторный ключ с ОЭ, что я и сделал в своё время, насколько помню...
Помнится, что схема получилась настолько эффективной, что я её модернизировал в два этапа -
1. Вместо интегрального трёхвыводника LM7805 применил стабилизатор на дискретных элементах с выходным германиевым транзистором ГТ806Б, сохранявший свою работоспособность до входного напряжения 5.5 В и ниже! Соответственно существенно уменьшилось тепловыделение.
2. Модернизировал далее схему так, что активные элементы крепились на одном радиаторе без изоляционных прокладок, что значительно технологичней. Прочих деталей и не припомню за давностью лет, да и схем конкретных не сохранилось, только запомнилось, что применял КТ816-817, которые, как выяснилось, не уступали по потерям (напряжение насыщения коллектор-эмиттер) германиевым.
Сфотографировал на фоне белого листа пожелтевшие от времени записи той поры с математическим обоснованием моей модели.
Как говорится, в ритме документального жанра.
Лень набрать в Word-е формулы, поэтому от руки, может кому пригодится!
Вспоминаются в этой связи, когда игнорируются прямые пути, слова академика Колмогорова, сказанные перед зелёными выпускниками ВЗМШ - "Истина в простоте, сложность покрывает ложь"!
© Ахмедов Хагани, июль 2013