Приведенная схема стабилизатора напряжения не является «высшим достижением науки и техники». На ее разработку меня сподвигли несколько причин.
Во-первых — многие схемы моих устройств требуют питания от независимых источников напряжения при наличии общего минусового провода. При этом мощные каскады усилителей не требовательны к стабильности напряжения и потребляют большой ток. Слаботочные каскады наоборот — требовательны к стабильности напряжения. Характерным примером является любая транзисторная радиостанция питаемая от батарей. Задающие генераторы ВЧ должны поддерживать заданную частоту настройки при любом состоянии аккумуляторов. Соответственно каскад задающего генератора надо питать от своего стабилизатора. При этом требования к стабильности напряжения очень высокие.
Вторая причина разработки схемы стабилизатора — это мое нежелание что-то покупать, когда есть хорошая кучка транзисторов КТ 814 Г. Ну и желание поразмять мозги умной работой.
Результат оказался очень удачным. Даже надобность в опорном стабилитроне отпала сама собой. При именении входного напряжения от 7 вольт до 16 вольт, выходное напряжение изменялось ( на рабочей нагрузке ) от 5,0 вольт до 5,1 вольт.
Неожиданным «бонусом» для меня оказался эффект «электронного предохранителя».
При токе превышающем примерно 0,35 Ампера — происходит резкое падение напряжения на выходе и ограничение выходного тока. Я этого не планировал и не уверен в том, что правильно понял механизм этого явления. Одно ясно — ток срабатывания «предохранителя» тем больше, чем меньше сопротивление «R» (от 500 до 3000 ом).
Нагрузочная характеристика стабилизатора напряжения при сопротивлении «R»=1 КОМ показана ниже.



Схема является очень наглядным пособием для изучения работы транзисторов.

Описание работы схемы.

Подаваемое ( слева по схеме ) входное напряжение поступает на эмиттер транзистора T3 — КТ 814 Г ( можно В или Б ), а выходное напряжение снимается с его коллектора. Максимальный ток отдаваемый в нагрузку определяется током база-эмиттер Т3 и его коэффициентом усиления по току. В свою очередь ток база-эмиттер задан резистором «R»= 1 ком включенным между коллектором и базой транзистора Т3. Среднее расчетное падение напряжения на регулирующем транзисторе Т3 — примерно 12 в — 5 в = 7 в. Соответственно ток базы примерно равен 7 в делить на 1000 ом = 7 ма. Для моей кучки транзисторов КТ 814 Г коэффициент усиления по току был около 50.
Расчетный максимальный ток будет равен
50 х 0,007 = 0,350 Ампера.
Реально нагрузка будет около 250 ма (0,25 А). Этого вполне достаточно.
Мощность рассеиваемая в тепло на транзисторе Т3 примерно
0,3 х 7 = 2,1 Ватта.
Нужен радиатор! Расчет площади — это отдельная история.
Ставте не менее 4 см.кв.
У меня при работе на 0,2 А втечение часа — транзистор Т3 нагревался до 55-60 град. Это вполне допустимо.

Работа двухкаскадного регулятора напряжения.

Предположим, что подаваемое ( слева по схеме ) входное напряжение пройдя через транзистор T3 оказалось больше, чем заданное 5 В. Тогда через делитель напряжения ( 2 ком; 4,7 ком ) на базу транзистора Т1 — КТ 315 Г ( можно В) попадет напряжение больше заданного. Ток база-эмиттер транзистора Т1 увеличится, приоткроется переход коллектор-эмиттер транзистора Т1. Соответственно вырастет ток проходящий через цепи — эмиттер-база транзистора Т2, сопротивление 560 ом, коллектор-эмиттер Т1. Следовательно ток эмиттер-база транзистора Т2 ( КТ 814 Г второго каскада) увеличится.
Второй каскад обратной связи ( Т2 ) приоткрытым коллекторно-эмиттерным переходом перепустит часть тока идущего через резистор «R»= 1 ком по новому направлению:
коллектор Т3, резистор «R»= 1, коллектор Т2, эмиттер Т2. При этом напряжение между базой транзистора Т3 и его эмиттером упадет на открытом переходе коллектор-эмиттер транзистора Т2. Транзистор Т3 начнет закрываться, снижая ток на нагрузке и соответственно выходное напряжение. Снижение напряжения на нагрузке опять отслеживается транзистором Т1 через цепь подстроечного резистора 4,7 ком.
Необходимый уровень выходного напряжения, на котором наступает балланс токов через Т1, Т2, Т3 при заданном выходном напряжении — определяется положением подстроечного сопротивления 4,7 ком в базе транзистора Т1.
Резистор 2,2 ком между выводом +5 в и подстроечником 4,7 ком — защищает транзистор Т1 от дурака регулировщика, который может загнать движек подстроечника в крайнее верхнее положение. При этом весь ток напрямую потечет через базо-эмиттерный переход транзистора Т1 и «сварит» его.
Конденсатор 4700 пф между коллектором и базой транзистора Т1 можно не ставить. Он защищает стабилизатор от радио излучений нагрузки, если это радиостанция.
Транзистор Т1, детектируя оное, может натворить всяких плохих дел.
Регулировка выходного напряжения несколько резковата. Можно подобрать делитель с меньшим номиналом подстроечника, поставив постоянное сопротивление между ним и минусом схемы. Диапазон регулировки сузится, плавность вырастет.
Тем у кого нет терпения, но есть много денег — рекомендую поставить одну трехногую микросхему КРЕН 5 А или буржуйский аналог 7805.

Будьте здоровы.