В своих конструкциях радиолюбители очень часто применяют бестрансформаторные маломощные источники питания. Обычно, они представляют собой своеобразный симбиоз параметрического стабилизатора и выпрямителя. Сетевое напряжение в таких схемах используются полностью (вся амплитуда), а избыток напряжения гасится постоянным резистором, на котором выделяется мощность или реактивным сопротивлением высоковольтного конденсатора. И ту и другую схему трудно назвать оптимальным решением, разве что с точки зрения предельной простоты.
Но существует и ключевая схема бестрансформаторного источника, в которой используется не вся амплитуда напряжения сети, а только её небольшой участочек, от нуля до некоторого заданного значения. Работает такой стабилизатор примерно так: при проходе синусоиды переменного тока электросети через нуль ключ включается и остается включенным до тех пор, пока полуволна сетевого напряжения не достигнет некоторого значения. Затем ключ закрывается. Таким образом, он обрезает полуволны сетевого напряжения на некотором уровне. Затем это пульсирующее напряжение сглаживается конденсатором и стабилизируется стабилизатором. В таком источнике нет гасящих резисторов или конденсаторов. Он просто использует только небольшие кусочки полуволн.
Рис. 1
Принципиальная схема источника, работающего по такому принципу показана на рисунке 1. Сетевое напряжение выпрямляется диодным мостом VD1-VD4. На выходе этого моста нет конденсатора, поэтому здесь будет пульсирующее напряжение, изменяющееся от нуля до 300V. Транзистор VT1 - компаратор, а транзистор VT2 - ключ. Резисторы R1 и R2 образуют делитель напряжения на базе VT1. Подстройкой резистора R2 можно установить порог открывания VT1, например, равный 18V. Пока напряжение на выходе моста VD1-VD4 не достигнет этого значения, транзистор VT1 закрыт. На затвор транзистора VT2 поступает отпирающее напряжение и он открыт. Напряжение через него и диод VD5 проходит на конденсатор С1 и заряжает его. Затем, как только напряжение на выходе выпрямителя превысит установленный порог, транзистор VT1 откроется и зашунтирует затвор VT2. Ключ VT2 закроется. И откроется только на спаде пульсирующего напряжения, когда его величина окажется ниже порога открывания VT1.
Таким образом, на С1 будет накоплено напряжение около 15-18V, которое поступает на интегральный стабилизатор А1 и на выход источника. Источник по схеме на рисунке 1 дает стабильное напряжение 5V при токе до 100mA.
На рисунке 2 приводится схема ключевого источника на специализированной микросхеме SR037. Схема дает два напряжения 18V и 5V, оба с максимальным током 30mА.
Работая с данными источниками нужно не забывать, что их вторичные цепи имеют гальваническую связь с электросетью, и предпринимать все соответствующие меры электробезопасности.