Удвоитель напряжения на микросхеме УЗЧ

Иногда бывает необходимо от источника питания напряжением 12…14 В получить напряжение 24 В. Существуют специализированные микросхемы повышающих преобразова­телей, например LM2585, которые легко справляются с этой задачей. Однако, если к стабильности напряже­ния не предъявляется высоких требо­ваний, а потребляемый в выходной цепи ток не превышает 0,5 А, можно использовать более доступное решение. Принципиальная схема удвоителя напряжения показана на рис. 1. Он собран на дешёвой и распространён­ной микросхеме УЗЧ TDA2003 (отече­ственный аналог — микросхема 174УН14). Эти усилители широко при­менялись в бытовой аппаратуре рань­ше и применяются в настоящее время. Основное достоинство устройства — отсутствие накопительного дросселя или трансформатора. Конечно, ста­бильность выходного напряжения не­высока, но, например, для питания электромагнитных реле или других исполнительных механизмов вполне достаточна.

Рис. 1

За счёт введения положительной обратной связи через резистор микросхема УЗЧ DА1 работает как генератор импульсов, близких по форме к прямоугольным. Частоту генерации задаёт конденсатор СЗ. При указанном на схеме номинале она равна примерно 5 кГц, а оптимальное значение — 3…5 кГц. При меньшей частоте потребуется увеличить ём­кость конденсаторов С4 и С5, а при большей, вследствие ограниченного частотного диапазона микросхемы, уменьшится КПД устройства.

Этот удвоитель целесообразно использовать при токе нагрузки 100…500 мА и напряжении источника питания 12…14 В, хотя микросхема TDA2003 может работать в интервале питающих напряжений 8…18 В. Без нагрузки потребляемый ток сравни­тельно большой — 30…35 мА, поэтому при токе нагрузке менее 50 мА суще­ственно падает КПД преобразователя. Максимальный выходной ток — 1 А, но КПД при этом также снижается. Основные параметры устройства при напряжении питания 12 В представле­ны в таблице.

Все элементы размещены на одно­сторонней печатной плате из фольгированного стеклотекстолита, чертёж кото­рой показан на рис. 2. Применён ре­зистор МЛТ, С2-23, оксидные конденса­торы — импортные, С1 и СЗ — К10-17. Диоды SR160 можно заменить диодами 1N5819 или аналогичными выпрями­тельными с барьером Шотки, допусти­мым током, в 3…4 раза превышающим ток нагрузки и допустимым обратным напряжением не менее 40 В. Если ис­пользовать обычные кремниевые дио­ды, выходное напряжение уменьшится примерно на 1 В.

Рис. 2

Для микросхемы нуж­но предусмотреть теплоотвод площа­дью несколько квадратных сантиметров или закрепить её непосредственно на корпусе устройства, если он металли­ческий, при этом изоляционной про­кладки не требуется. Для увеличения тока нагрузки до 500 мА конденсаторы С4 и С5 должны быть ёмкостью по 220 мкФ, для тока 1 А — ёмкостью по 470 мкФ, но тогда придётся применить плавкую вставку на ток 1 А.

Автор: H. ХЛЮПИН, г. Киров