Если выходное напряжение снизилось (например в результате увеличения тока нагрузки), напряжение на инвертирующем входе ОУ уменьшится, а на его выходе — увеличится. В результате уменьшится эмиттерный ток транзистора VT1, протекающий через резистор R8, а это приведет к уменьшению и коллекторного тока транзистора. Конденсатор С5 будет перезаряжаться медленнее. Длительность открытого состояния транзистора VT4 возрастет, выходное напряжение преобразователя увеличится.
Напряжение питания основных узлов преобразователя стабилизировано интегральным стабилизатором DA1.
Устройство собрано на односторонней печатной плате размерами 70x55 мм, показанной на рис. 9.3. Подстроечный резистор R14 — СП3-38Б или РП1-63М. Остальные пассивные элементы — любого типа, подходящие по параметрам и габаритам.
Рис. 9.3. Печатная плата преобразователя
В качестве микросхемы DD1 кроме K561ЛA7 можно использовать K561TЛ1, прочие микросхемы серии К561 при напряжении питания 3 В работают неустойчиво. По той же причине не следует заменять микросхему К140УД608 (DA2) другими ОУ. Транзисторы VT2, VT3 могут быть любыми серий КТ315 или КТ3102, a VT1 — серий КТ361, КТ3107.
КПД преобразователя заметно падает с увеличением падений напряжения на диоде VD1 и на открытом транзисторе VT4. Последнее пропорционально приводимому в справочниках сопротивлению канала открытого транзистора. Поэтому, подбирая замены указанным транзистору и диоду, следует обращать особенное внимание на эти параметры. Напряжение отсечки полевого транзистора должно быть не более 4 В.
Амплитудное значение коммутируемого им тока в рассматриваемом случае значительно больше тока нагрузки, поэтому транзистор следует выбирать с допустимым током стока не менее 6 А. Если под нагрузкой транзистор VT4 заметно нагревается, его необходимо снабдить теплоотводом, место для которого на плате предусмотрено. Диод VD1 должен быть рассчитан на прямой ток не менее 10 А. Использованный в схеме КД2998В можно заменить на КД213А.
Катушка L1 индуктивностью 18–20 мкГн должна иметь малый магнитный поток рассеивания, поэтому для нее выбран броневой магнитопровод Б-26 из феррита М1500НМ. Обмотку из 5 витков жесткого изолированного провода диаметром 1,5–2 мм наматывают на оправке подходящего диаметра, сняв с оправки, защищают слоем изоляционной ленты и помещают в магнитопровод. Между его чашками необходим немагнитный зазор 0,2 мм.
Изоляционную прокладку соответствующей толщины укладывают между центральными кернами чашек. Это предотвращает их поломку при стягивании магнитопровода винтом. К плате катушку L1 крепят лежащей на боку, что позволяет немного уменьшить площадь платы. Выводы обмотки вставляют в соответствующие отверстия и припаивают к контактным площадкам.
Конденсаторы С7 и С9 показаны на схеме (см. рис. 9.1) и чертеже платы (см. рис. 9.3) штриховыми линиями. Обычно в них нет необходимости, но если транзистор VT4 сильно греется, а на осциллограмме напряжения на его затворе видны «паразитные» положительные импульсы в интервалах между основными, установка этих конденсаторов может помочь. Их емкость подбирают опытным путем.
Приступая к проверке собранного преобразователя, следует иметь в виду, что при выходном напряжении 27 В и токе нагрузки 0,5 А первичный источник питания напряжением 6 В должен быть рассчитан на ток не менее 2,5 А. Перед первым включением преобразователя движок потенциометра R14 должен находиться в среднем положении, в дальнейшем с его помощью устанавливают необходимое выходное напряжение.
Если преобразователь не работает, следует временно выпаять катушку L1 и, подав в выходную цепь напряжение +27 В от внешнего источника, добиться, чтобы форма сигналов в точках, указанных на рис. 9.2, соответствовала приведенной на этом рисунке. Период повторения импульсов задающего генератора устанавливают подборкой номинала резистора R1, а длительность положительных импульсов на затворе транзистора VT4 — переменным резистором R14.
Образцовое напряжение на неинвертирующем входе ОУ устанавливают следующим образом. При выпаянной катушке L1 базу транзистора VT1 временно отключают от выхода ОУ и соединяют с движком переменного резистора номиналом 47 кОм, один из крайних выводов которого соединяют с выходом интегрального стабилизатора DA1, а другой — с общим проводом.
Вновь введенным переменным резистором устанавливают длительность положительных импульсов на затворе VT4 равной 16 мс. Измеряют напряжение на базе транзистора VT1 и устанавливают такое же на входе 3 ОУ DA1, подбирая номинал резистора R5. Восстановив все соединения, переменным резистором R14 добиваются нужного напряжения на выходе преобразователя.