Prima schemă (figura 1) reprezintă un stabilizator serie cu amplificator de eroare și protecție la suprasarcină.
Tensiunea alternativă furnizată de transformator, redresată (de PR = 3PM1) și filtrată (cu C = 2 200 μF / 40–63 V), este aplicată regulatorului serie (Darlington T1, T2), care este comandat în bază de amplificatorul de eroare (T3). Tensiunea de ieșire este în permanență comparată cu o tensiune de referință (dată de D1), fiecare variație fiind compensată prin modificarea polarizării tranzistorului compus (T1, T2).
Curentul de emitor al tranzistorului T3 asigură o tensiune de referință stabilă, nefiind necesară o rezistență suplimentară de polarizare a diodei Zener (DZ15V).
Rezistența dintre baza și emitorul tranzistorului T4 (R = 0,82 Ω, din manganină sau nichelină ø 0,4 mm) are rolul de traductor de curent. În caz de suprasarcină, tensiunea pe această rezistență depășește pragul de deschidere a tranzistorului T4 și prin D2 tranzistorul compus este comandat în sensul scăderii tensiunii de ieșire, limitând curentul la o valoare nepericuloasă echipamentului alimentat. În caz de scurtcircuit pe ieșire, puterea disipată pe T1 este destul de mare (curent limitat doar de R = 0,82 Ω), motiv pentru care am ales pentru T1 tranzistorul 2N3055/6 care, montat pe un radiator corespunzător, suportă fără pericol o eventuală manevră greșită.
D2 are rolul de a semnaliza suprasarcina și poate lipsi, conectând direct colectorul tranzistorului T4 la baza tranzistorului T2. De asemenea D3, cu rolul de a semnaliza prezența tensiunii de ieșire, poate lipsi.
Cablajul este prezentat la scara 1/1 și este văzut dinspre partea cablată (figura 2).
Condensatorul de 4,7 μF / 63 V este montat pe bornele mufei de alimentare în transceiver.
Transformatorul trebuie să asigure 24–25 V la 1,5–2 A.
Pentru funcționarea corectă a stabilizatorului, tensiunea pe elementul serie (UceT1) trebuie să fie de 3–6 V.
📌 Explicații de funcționare
-
- Regulatorul de tensiune serie (T1, T2): Tranzistoarele T1 (
2N3055) și T2 formează o pereche compusă tip Darlington. Acest ansamblu se comportă ca un singur tranzistor de mare putere cu un factor de amplificare în curent (\(\beta \)) uriaș. Acest element serie acționează ca o rezistență variabilă automat, preluând surplusul de tensiune de la intrare pentru a menține ieșirea fixă la valoarea dorită (în acest caz, o tensiune stabilizată de aproximativ 30V pentru alimentarea echipamentelor radio/transceivere). - Amplificatorul de eroare (T3) și Referința (D1): Tranzistorul T3 monitorizează permanent tensiunea de ieșire prin intermediul divizorului rezistiv (potențiometrul de 25 kΩ înseriat cu rezistențele de fixare). Tensiunea din emitorul lui T3 este menținută fixă de dioda Zener
D1(Zener de 15V). Orice micro-variație a tensiunii de ieșire modifică deschiderea lui T3. Acesta își ajustează curentul de colector, modificând potențialul din baza lui T2 pentru a readuce instantaneu tensiunea de ieșire la valoarea nominală setată. - Traductorul și Limitatorul de Curent (T4, R = 0,82 Ω): Rezistența de valoare mică înseriată pe ieșire funcționează ca un senzor de curent conform legii lui Ohm (\(U = I \times R\)). Când curentul debitat spre sarcină depășește pragul de siguranță (aprox. 0,7A – 1A), căderea de tensiune pe această rezistență atinge valoarea de circa 0,6V – 0,7V. Această tensiune deschide tranzistorul
T4. Odată deschis, T4 „fură” curentul din baza grupului Darlington (T1/T2), forțând elementul serie să se închidă parțial. Tensiunea de ieșire scade controlat, protejând sursa și aparatul alimentat împotriva distrugerii prin scurtcircuit. - Semnalizarea optică (D2, D3): În mod ingenios, dioda LED
D2îndeplinește două roluri simultan: acționează ca barieră de tensiune în circuitul de protecție și, în același timp, se aprinde doar în momentul în care T4 intră în conducție, oferind o alertă vizuală de suprasarcină. LED-ulD3monitorizează simpla prezență a tensiunii pe linia de ieșire.
- Regulatorul de tensiune serie (T1, T2): Tranzistoarele T1 (
🛠️ Ghid de piese echivalente moderne
- Tranzistorul de putere T1 (2N3055/6): Celebrul tranzistor de putere NPN în capsulă metalică TO-3.
-
- Echivalent modern: 2N3055 se fabrică și astăzi pe scară largă (de exemplu de către ON Semiconductor sau STMicroelectronics). Dacă se dorește o capsulă de plastic mai ușor de montat pe radiator (tip TO-247), se poate utiliza TIP3055 sau MJE3055T (capsulă TO-220, dar cu limită de putere ușor mai mică).
-
- Tranzistoarele T2, T3, T4: În schemele românești de acest tip se utilizau tranzistoare de uz general din seria BC (ex: BC107, BC171, BC109) sau BD (ex: BD135/BD139 pentru T2 ca driver).
-
- Echivalent modern T2: BD139 (tranzistor NPN de medie putere ideal pentru a comanda baza lui 2N3055).
- Echivalent modern T3, T4: BC547B sau 2N2222A (tranzistoare NPN de mic semnal standard, foarte stabile).
-
- Puntea redresoare PR (3PM1): Punte redresoare românească de siliciu capsulată în metal sau plastic, pentru curent de 3A.
-
- Echivalent modern: Orice punte redresoare modernă compactă de tip KBPC1510, KBU810 sau RS407 (suportă curenți mari de 4A–15A și tensiuni ridicate, oferind o fiabilitate excelentă).
-
- Dioda Zener D1 (DZ 15V): Diodă stabilizatoare de 15V.
-
- Echivalent modern: BZX55C15 sau 1N4744A (Zener standard de 15V / 0,5W sau 1W).
-
- Diodele LED (D2, D3): Pe schemă sunt figurate ca diode LED (simbolizate cu săgeți de emisie).
-
- Echivalent modern: Orice LED-uri standard de 3mm sau 5mm (roșu pentru suprasarcină, verde/albastru pentru prezență tensiune).
-
- Rezistența de limitare de 0,82 Ω: În trecut se bobina manual din sârmă specială (manganină/nichelină).
-
- Echivalent modern: Nu mai este necesară confecționarea manuală. Se utilizează o rezistență comercială fixă, cu peliculă metalică sau ceramică (de ciment) cu valoarea standardizată de 0,82 Ω la o putere de 3W sau 5W (pentru a rezista la disiparea termică în caz de scurtcircuit).
-
- Condensatorul de filtraj (2200 μF / 40-63V):
- Echivalent modern: Se recomandă înlocuirea cu un condensator electrolitic modern radial de 4700 μF / 50V sau 63V. Tehnologia actuală permite obținerea unei capacități duble în același gabarit fizic, asigurând o filtrare a brumului de rețea mult mai eficientă pentru transceiverele radio sensibile
