Высоковольтный стабилизатор напряжения на транзисторах

Схема простого регулируемого компенсационного стабилизатора напряжения с высоким входным напряжением (50...80 вольт)

Регулируемые стабилизаторы напряжения, выполненные на распространённых и относительно недорогих интегральных микросхемах, давно пользуются заслуженной популярностью у значительной части радиолюбителей. Однако у большинства таких ИМС существует досадное ограничение в виде параметра "максимальное входное напряжение", которое, как правило, не превышает 40 вольт.
Существуют схемотехнические способы обойти это ограничение, но в большинстве случаев проще отказаться от использования ИМС и выполнить такой стабилизатор на паре биполярных транзисторов.

Одним из примеров реализации такого линейного компенсационного стабилизатора является схема, приведённая на Рис.1.

Рис.1 Схема компенсационного линейного стабилизатора напряжения

Схема очень проста и является классическим построением компенсационного стабилизатора, описанном в любом справочном руководстве, в том числе, и в рамках нашей статьи – Линейные стабилизаторы напряжения .

Максимальный уровень входного напряжения для данного устройства определяется лишь характеристиками используемых транзисторов. Для элементов, приведённых на схеме, этот уровень составляет 80 вольт, так как максимальное напряжение к-э для транзистора Т1 составляет 80 В, а Т2 – 65 В. Более льготные требования к транзистору Т2 связаны с тем, что на его эмиттере всегда будет напряжение, равное напряжению стабилизации стабилитрона, а на коллекторе оно всего на 0,6...0,7 вольт будет превышать уровень выходного напряжения.
Помимо этого, при выборе транзистора Т1 следует озаботиться его мощностью. Она должна превышать величину, определяемую по формуле:
P(Вт) = (U_вх(В) - U_вых(В))* I_нагр(А).
Естественно, что если эта мощность превышает значение, при которой "голый" транзистор находится в комфортном тепловом режиме, то его необходимо закрепить на радиаторе, размер которого соответствует макс. рассеиваемой мощности.

По поводу параметра рабочего напряжения электролитических конденсаторов – оно также должно превышать уровень входного постоянного напряжения.

Внимание!!! Максимальный выходной ток стабилизатора с транзистором BD139, указанным на схеме, не должен превышать 50 мА!
Для получения более высоких токов нагрузки (вплоть до 700 мА) в качестве силового полупроводника следует применить мощный составной транзистор типа TIP122 (с высоким h21) или любой другой из ему подобных.
А ещё более рациональным решением станет использование мощного MOSFET транзистора, включённого по схеме, приведённой на Рис.2.

Рис.2 Схема высоковольтного стабилизатора на MOSFET транзисторе