Circuito de alimentación regulado LM317
Lista de elementos del circuito:
- Estabilizador LM317
- T1 - transistor KT819G
- Tr1 - transformador de potencia
- F1 - fusible 0,5A 250V
- Br1 - puente de diodos
- D1 - diodo 1N5400
- LED1 - LED de cualquier color
- C1 - condensador electrolítico 3300 uF*43V
- C2 - condensador cerámico 0,1 uF
- C3 - condensador electrolítico 1 µF * 43V
- R1 - resistencia 18K
- R2 - resistencia 220 ohmios
- R3 - resistencia 0,1 ohmios*2W
- P1 - resistencia de construcción 4.7K
Pinout del microcircuito y transistor.
El caso fue tomado de la fuente de alimentación de la computadora. El panel frontal está fabricado en PCB, es recomendable instalar un voltímetro en este panel. No lo he instalado porque todavía no he encontrado uno adecuado. También instalé abrazaderas para los cables de salida en el panel frontal.
Dejé el zócalo de entrada para alimentar la fuente de alimentación. Placa de circuito impreso diseñada para el montaje superficial de un transistor y un chip estabilizador. Estaban sujetos a un radiador común mediante una junta de goma. El radiador estaba macizo (puedes verlo en la foto). Debe tomarse lo más grande posible para que se enfríe bien. Aún así, ¡3 amperios es mucho!
LM317 es un chip de bajo costo Regulador de voltaje Con protección incorporada contra cortocircuitos de salida y sobrecalentamiento, se puede fabricar un regulador de voltaje CC lineal fácil de ensamblar en el LM317, que puede ser ajustable. Estos microcircuitos vienen en diferentes paquetes, por ejemplo TO-220 o TO-92. Si el casco es TO-92, las dos últimas letras del nombre serán LZ, es decir. entonces: LM317LZ, los pines de este microcircuito difieren en diferentes casos, por lo que debe tener más cuidado, también existen microcircuitos de este tipo en paquetes SMD. Puede pedir LM317LZ al por mayor en un lote pequeño en el enlace: LM317LZ (10 piezas), LM317T en el enlace: LM317T (10 piezas). Considere el circuito estabilizador:
Figura 1: estabilizador de voltaje de CC en el chip LM317LZ
Además del microcircuito, este estabilizador contiene 4 partes más; la resistencia R2 regula el voltaje en la salida del estabilizador. Para facilitar el montaje, puede utilizar el siguiente diagrama:
Figura 2: estabilizador de voltaje de CC en el chip LM317LZ
Todos los estabilizadores de voltaje CC se dividen en 2 tipos:
1) lineal (como por ejemplo en nuestro caso, es decir, en LM317),
2) pulsado (de mayor eficiencia y para cargas más potentes).
El principio de funcionamiento de los estabilizadores lineales (no todos) se puede entender en la figura:
Figura 3 - Principio de funcionamiento de un estabilizador lineal
De la Figura 3 queda claro que dicho estabilizador es un divisor, cuyo brazo inferior es la carga y el brazo superior es el propio microcircuito. El voltaje de entrada cambia y el microcircuito cambia su resistencia para que el voltaje de salida permanezca sin cambios. Estos estabilizadores tienen baja eficiencia porque parte de la energía se pierde en el chip. Los estabilizadores de conmutación también son un divisor, solo su brazo superior (o inferior) puede tener una resistencia muy baja (tecla abierta) o muy alta (tecla privada), la alternancia de dichos estados crea PWM con una alta frecuencia y el voltaje en la carga es suavizado por un condensador (y/o la corriente es suavizada por un estrangulador), creando así una alta eficiencia, pero debido a la alta frecuencia PWM, los estabilizadores de conmutación crean interferencia electromagnética. También existen estabilizadores lineales en los que el elemento que realiza la estabilización se coloca paralelo a la carga; en tales casos, este elemento suele ser un diodo zener y para que se lleve a cabo la estabilización se suministra corriente a esta conexión en paralelo desde un fuente de corriente, la fuente de corriente se fabrica instalando una resistencia con una alta resistencia en serie con la fuente de voltaje; si se aplica voltaje directamente a dicho estabilizador, no habrá estabilización y lo más probable es que el diodo zener se queme.
Vin (voltaje de entrada): 3-40 voltios
Vout (voltaje de salida): 1,25-37 voltios
Corriente de salida: hasta 1,5 amperios
Disipación máxima de potencia: 20 vatios
Fórmula para calcular el voltaje de salida (Vout): Vout = 1,25 * (1 + R2/R1)
*Resistencia en Ohmios
*Los valores de voltaje se obtienen en Voltios
Este circuito simple le permite rectificar voltaje alterno en voltaje continuo gracias a un puente de diodos hecho de diodos VD1-VD4, y luego usar una resistencia de subcadena precisa del tipo SP-3 para establecer el voltaje que necesita dentro de los límites del estabilizador integrado. chip.
Usé los viejos como diodos rectificadores. FR3002, que una vez cayó de una computadora antigua del año 1998. A pesar de su impresionante tamaño (carcasa DO-201AD), sus características (Ureverse: 100 Voltios; Idirect: 3 Amperios) no son impresionantes, pero eso es suficiente para mí. Para ellos incluso tuvimos que ampliar los agujeros del tablero, sus clavijas son demasiado gruesas (1,3 mm). Si cambia ligeramente la placa en el diseño, puede soldar inmediatamente un puente de diodos ya preparado.
Se requiere un radiador para eliminar el calor del chip 317; es incluso mejor instalar un pequeño ventilador. Además, en la unión del sustrato de la caja del chip TO-220 con el disipador de calor, deja caer un poco de pasta térmica. El grado de calentamiento dependerá de cuánta energía disipe el chip, así como de la carga misma.
Microcircuito LM317T No lo instalé directamente en la placa, sino que saqué tres cables con los que conecté este componente a los demás. Esto se hizo para que las patas no se aflojen y, como resultado, no se rompan, ya que esta parte estará unida al disipador de calor.
Para poder utilizar el voltaje total del microcircuito, es decir, ajustar desde 1,25 hasta 37 voltios, configuramos la resistencia de la subcadena con una resistencia máxima de 3432 kOhm (en la tienda el valor más cercano es 3,3 kOhm). Tipo recomendado de resistencia R2: multivuelta interlineal (3296).
El chip estabilizador LM317T y otros similares son producidos por muchas, si no todas, las empresas que producen componentes electrónicos. Compre solo a vendedores confiables, porque hay falsificaciones chinas, especialmente el microcircuito LM317HV, que está diseñado para un voltaje de entrada de hasta 57 voltios. Puede identificar un microcircuito falso por su respaldo de hierro; en uno falso, tiene muchos rayones y un color gris desagradable, así como marcas incorrectas; También hay que decir que el microcircuito tiene protección contra cortocircuitos y sobrecalentamiento, pero no cuentes demasiado con ellos.
No olvide que este estabilizador integrado (LM317T) es capaz de disipar potencia con un radiador sólo hasta 20 Watts. Las ventajas de este microcircuito común son su bajo precio, limitación de la corriente de cortocircuito interna y protección térmica interna.
La bufanda se puede dibujar con alta calidad incluso con un marcador de pergamino común y luego grabar en una solución de sulfato de cobre/cloruro férrico...
Foto del tablero terminado.
El regulador de corriente ajustable de tres terminales LM317 proporciona una carga de 100 mA. El rango de voltaje de salida es de 1,2 a 37 V. El dispositivo es muy fácil de usar y solo requiere un par de resistencias externas para proporcionar el voltaje de salida. Además, la inestabilidad en términos de indicadores de rendimiento tiene mejores parámetros que modelos similares con un suministro de voltaje de salida fijo.
Descripción
LM317 es un estabilizador de corriente y voltaje que funciona incluso cuando el pin de control ADJ está desconectado. Durante el funcionamiento normal, no es necesario conectar el dispositivo a condensadores adicionales. La excepción es cuando el dispositivo está ubicado a una distancia considerable del suministro del filtro primario. En este caso, necesitará instalar un condensador en derivación de entrada.
La salida analógica le permite mejorar el rendimiento del estabilizador de corriente LM317. Como resultado, aumentan la intensidad de los procesos transitorios y el valor del coeficiente de suavizado de pulsaciones. Un indicador tan óptimo es difícil de lograr en otros análogos de tres terminales.
El propósito del dispositivo en cuestión no es solo reemplazar los estabilizadores con un indicador de salida fijo, sino también para una amplia gama de aplicaciones. Por ejemplo, el estabilizador de corriente LM317 se puede utilizar en circuitos de alimentación de alto voltaje. En este caso, el sistema individual del dispositivo afecta la diferencia entre el voltaje de entrada y salida. El funcionamiento del dispositivo en este modo puede continuar indefinidamente hasta que la diferencia entre los dos indicadores (voltaje de entrada y salida) supere el punto máximo permitido.
Peculiaridades
Vale la pena señalar que el estabilizador de corriente LM317 es conveniente para crear dispositivos de pulso ajustables simples. Se pueden utilizar como estabilizador de precisión conectando una resistencia fija entre las dos salidas.
La creación de fuentes de energía secundarias que operan durante cortocircuitos de corta duración fue posible gracias a la optimización del indicador de voltaje en la salida de control del sistema. El programa lo mantiene en la entrada dentro de 1,2 voltios, lo cual es muy bajo para la mayoría de las cargas. El estabilizador de corriente y voltaje LM317 está fabricado en un núcleo de transistor TO-92 estándar y las temperaturas de funcionamiento oscilan entre -25 y +125 grados Celsius.
Características
El dispositivo en cuestión es excelente para diseñar bloques regulados y fuentes de alimentación simples. En este caso, los parámetros se pueden ajustar y especificar en términos de carga.
El estabilizador de corriente regulable del LM317 tiene las siguientes características técnicas:
- El rango de voltaje de salida es de 1,2 a 37 voltios.
- La corriente de carga máxima es de 1,5 A.
- Hay protección contra posibles cortocircuitos.
- El circuito está protegido contra el sobrecalentamiento.
- El error de voltaje de salida no supera el 0,1%.
- Carcasa de circuito integrado: tipo TO-220, TO-3 o D2PAK.
Circuito estabilizador de corriente en LM317
El dispositivo en cuestión se utiliza con mayor frecuencia en fuentes de alimentación LED. El siguiente es un circuito simple que involucra una resistencia y un microcircuito.
El voltaje de entrada es suministrado por la fuente de alimentación y el contacto principal está conectado a la salida analógica mediante una resistencia. A continuación, se produce la agregación con el ánodo del LED. El circuito estabilizador de corriente más popular, el LM317, descrito anteriormente, utiliza la siguiente fórmula: R = 1/25/I. Aquí I es la corriente de salida del dispositivo, su rango varía entre 0,01 y 1,5 A. La resistencia de la resistencia se permite en tamaños de 0,8 a 120 ohmios. La potencia disipada por la resistencia se calcula mediante la fórmula: R = IxR (2).
La información recibida se redondea. Las resistencias fijas se producen con una pequeña extensión de resistencia final. Esto afecta la recepción de indicadores calculados. Para resolver este problema, se conecta al circuito una resistencia estabilizadora adicional de la potencia requerida.
Ventajas y desventajas
Como muestra la práctica, durante el funcionamiento es mejor aumentar el área de dispersión en un 30% y en el compartimento de baja convección, en un 50%. Además de una serie de ventajas, el estabilizador de corriente LED LM317 tiene varias desventajas. Entre ellos:
- Baja eficiencia.
- La necesidad de eliminar calor del sistema.
- Estabilización actual superior al 20% del valor límite.
El uso de estabilizadores de pulso ayudará a evitar problemas en el funcionamiento del dispositivo.
Vale la pena señalar que si necesita conectar un elemento LED potente con una potencia de 700 miliamperios, deberá calcular los valores utilizando la fórmula: R = 1,25/0,7 = 1,78 ohmios. Por tanto, la potencia disipada será de 0,88 vatios.
Conexión
El cálculo del estabilizador de corriente LM317 se basa en varios métodos de conexión. A continuación se muestran los diagramas básicos:
- Si utiliza un transistor potente como el Q1, puede obtener una corriente de salida de 100 mA sin un disipador de calor de microensamblaje. Esto es suficiente para controlar el transistor. Como red de seguridad contra el exceso de carga, se utilizan diodos protectores D1 y D2, y un condensador electrolítico en paralelo realiza la función de reducir el ruido extraño. Cuando se utiliza el transistor Q1, la potencia de salida máxima del dispositivo será de 125 W.
- Otro circuito asegura la limitación de corriente y el funcionamiento estable del LED. Un controlador especial le permite alimentar elementos desde 0,2 vatios hasta 25 voltios.
- El siguiente diseño utiliza un transformador reductor de una red alterna de 220 W a 25 W. Mediante un puente de diodos, la tensión alterna se transforma en un valor constante. En este caso, todas las interrupciones se suavizan mediante un condensador de tipo C1, que garantiza un funcionamiento estable del regulador de voltaje.
- El siguiente diagrama de conexión se considera uno de los más simples. El voltaje proviene del devanado secundario del transformador a 24 voltios, se rectifica al pasar por el filtro y la salida es una lectura constante de 80 voltios. Esto evita superar el umbral máximo de alimentación de tensión.
Vale la pena señalar que también se puede ensamblar un cargador simple basado en el microcircuito del dispositivo en cuestión. Obtendrá un estabilizador lineal estándar con un voltaje de salida ajustable. El microconjunto del dispositivo puede funcionar de manera similar.
Análogos
El potente estabilizador del LM317 tiene varios análogos en el mercado nacional y extranjero. Las más famosas son las siguientes marcas:
- Modificaciones nacionales de KR142 EH12 y KR115 EH1.
- Modelo GL317.
- Variaciones de SG31 y SG317.
- UC317T.
- ECG1900.
- SP900.
- LM31MDT.
LM317 - Este es un regulador de voltaje integrado muy común, versátil y conveniente que se puede usar en una variedad de diseños y ensamblajes. Incluso puedes montar uno muy sencillo utilizando este microcircuito. Además de la regulación de voltaje. LM317 Se puede utilizar como regulador de corriente. Un ejemplo es el control de brillo de una línea de LED. El microcircuito se puede utilizar en una fuente de energía con un voltaje de salida fijo o como base con la capacidad de ajustar el voltaje de salida en un amplio rango. Es especialmente conveniente utilizar LM317 cuando necesita realizar una fuente de alimentación estabilizada para cualquier voltaje no estándar o una fuente de alimentación regulada.
Características de LM317
- El microcircuito puede funcionar en una amplia gama de voltajes de salida de 1,2 a 37 V.
- El microcircuito proporciona una corriente de salida de hasta 1,5 A.
- Máxima disipación de potencia hasta 20 W.
- El microcircuito tiene protección incorporada contra sobrecorriente y cortocircuito.
- Protección contra sobrecalentamiento incorporada.
El encendido mínimo implica el uso de dos resistencias externas. La relación de las resistencias de estas resistencias establece el voltaje de salida del regulador y de los dos condensadores en la entrada y salida del microcircuito.
Los parámetros eléctricos más importantes del microcircuito son la tensión de referencia Vref y la del circuito de salida de control Iadj. El voltaje de referencia es el voltaje que el microcircuito se esfuerza por mantener a través de la resistencia R1, es decir, si cortocircuitamos la resistencia R2, en la salida del regulador recibiremos este mismo voltaje de referencia. Este voltaje puede variar ligeramente de una instancia a otra y es de 1,2 ... 1,3 V (en promedio 1,25 V). Cuanto mayor sea la caída de voltaje a través de la resistencia R2, mayor será el voltaje de salida del regulador. El voltaje de salida es fácil de calcular; es igual a la caída de voltaje en R2 + 1,25 (Vref).
R2=R1*((Usalida/Uop)-1)
Luego aclare los valores en condiciones reales en un circuito de trabajo.
A continuación se muestra un ejemplo de clasificaciones para un par de voltajes estándar:
Para voltaje de 5 V R1 = 120 ohmios, R2 = 360 ohmios
Para voltaje de 12 V R1 = 240 ohmios, R2 = 2000 ohmios
Sin embargo, para voltajes típicos como 5, 12, 15, etc. voltios es más fácil y conveniente usar reguladores de voltaje fijo como 7805 o 7812. Es mejor usar 317 para estos fines solo si no tiene un regulador de voltaje fijo a mano y necesita crear una fuente de energía con urgencia.
Configuración de pines del chip LM317 en diferentes paquetes
Fuente de alimentación de arranque suave. Como puede ver, al circuito estándar se le añaden un transistor bipolar PNP, una resistencia de 50 kOhm, un diodo de silicio y un condensador electrolítico de 25 μF. Cuando se enciende una fuente de este tipo, hay un voltaje mínimo en su salida, que aumenta suavemente hasta los 15 V establecidos a medida que se carga el condensador C1.
También es fácil crear una fuente con varios voltajes fijos en este chip, que se puede cambiar mediante programación mediante un microcontrolador. Para hacer esto, incluimos cadenas de transistores y resistencias en el circuito de control, como se muestra en la siguiente figura. Conectamos las bases de los transistores a los puertos del microcontrolador. Cuando se aplica un nivel alto a cada transistor posterior, conectará otra resistencia adicional en paralelo con R2 y el voltaje de salida disminuirá:
Con el LM317 puedes fabricar un cargador sencillo para baterías con una tensión nominal de 12V. Los valores de las resistencias R1 y R2 establecen el voltaje final en la batería que se está cargando, y la resistencia Rs establece la corriente de carga máxima. Este es un diagrama de la hoja de datos del microcircuito.
