Circuit de alimentare reglat LM317
Lista elementelor circuitului:
- Stabilizator LM317
- T1 - tranzistor KT819G
- Tr1 - transformator de putere
- F1 - siguranta 0,5A 250V
- Br1 - punte de diode
- D1 - dioda 1N5400
- LED1 - LED de orice culoare
- C1 - condensator electrolitic 3300 uF*43V
- C2 - condensator ceramic 0,1 uF
- C3 - condensator electrolitic 1 µF * 43V
- R1 - rezistenta 18K
- R2 - rezistenta 220 Ohm
- R3 - rezistenta 0,1 Ohm*2W
- P1 - rezistenta constructiei 4.7K
Pinout a microcircuitului și a tranzistorului
Carcasa a fost luată de la sursa de alimentare a computerului. Panoul frontal este din PCB, este indicat sa instalati un voltmetru pe acest panou. Nu l-am instalat pentru că încă nu am găsit unul potrivit. Am instalat și cleme pentru firele de ieșire pe panoul frontal.
Am lăsat priza de intrare pentru a alimenta sursa de alimentare în sine. O placă de circuit imprimat realizată pentru montarea pe suprafață a unui tranzistor și a unui cip stabilizator. Au fost fixate la un radiator comun printr-o garnitură de cauciuc. Radiatorul era solid (se vede in poza). Trebuie luată cât mai mare posibil - pentru o răcire bună. Totuși, 3 amperi este mult!
LM317 este un circuit integrat cu cost redus Regulator de voltaj Cu protecție încorporată împotriva scurtcircuitului la ieșire și supraîncălzirii, pe LM317 poate fi realizat un regulator liniar de tensiune CC ușor de asamblat, care poate fi reglabil. Astfel de microcircuite vin în pachete diferite, de exemplu TO-220 sau TO-92. Dacă carcasa este TO-92, atunci ultimele două litere ale numelui vor fi LZ, adică LZ. deci: LM317LZ, pinout-urile acestui microcircuit diferă în diferite cazuri, așa că trebuie să fii mai atent, există și astfel de microcircuite în pachetele SMD. Puteți comanda LM317LZ în vrac într-un lot mic la link-ul: LM317LZ (10 buc.), LM317T la link-ul: LM317T (10 buc.). Luați în considerare circuitul stabilizator:
Figura 1 - Stabilizator de tensiune DC pe cipul LM317LZ
În plus față de microcircuit, acest stabilizator conține încă 4 părți; rezistența R2 reglează tensiunea la ieșirea stabilizatorului. Pentru a ușura asamblarea, puteți utiliza următoarea diagramă:
Figura 2 - Stabilizator de tensiune DC pe cipul LM317LZ
Toți stabilizatorii de tensiune DC sunt împărțiți în 2 tipuri:
1) liniar (ca de exemplu în cazul nostru, adică pe LM317),
2) pulsat (cu eficiență mai mare și pentru sarcini mai puternice).
Principiul de funcționare al stabilizatorilor liniari (nu toți) poate fi înțeles din figură:
Figura 3 - Principiul de funcționare al unui stabilizator liniar
Din figura 3 este clar că un astfel de stabilizator este un divizor, al cărui braț inferior este sarcina, iar brațul superior este microcircuitul însuși. Tensiunea de intrare se modifică, iar microcircuitul își schimbă rezistența, astfel încât tensiunea de ieșire să rămână neschimbată. Astfel de stabilizatori au eficiență scăzută deoarece o parte din energie se pierde pe cip. Stabilizatoarele de comutare sunt, de asemenea, un divizor, numai brațul lor superior (sau inferior) poate avea fie o rezistență foarte scăzută (cheie deschisă), fie foarte mare (cheie privată), alternarea unor astfel de stări creează PWM cu o frecvență înaltă și tensiunea la sarcină este netezite de un condensator (și/sau curentul este netezit de o sufocare), creând astfel o eficiență ridicată, dar datorită frecvenței mari PWM, stabilizatorii de comutare creează interferențe electromagnetice. Există, de asemenea, stabilizatori liniari în care elementul care efectuează stabilizarea este plasat paralel cu sarcina - în astfel de cazuri, acest element este de obicei o diodă zener și pentru ca stabilizarea să fie efectuată, curentul este furnizat acestei conexiuni paralele de la un sursă de curent, sursa de curent se realizează prin instalarea unui rezistor cu o rezistență mare în serie cu sursa de tensiune, dacă tensiunea este aplicată direct unui astfel de stabilizator, nu va exista nicio stabilizare și cel mai probabil dioda zener se va arde.
Vin (tensiune de intrare): 3-40 Volți
Vout (tensiune de ieșire): 1,25-37 volți
Curent de ieșire: până la 1,5 Amperi
Putere disipată maximă: 20 Watt
Formula pentru calcularea tensiunii de ieșire (Vout): Vout = 1,25 * (1 + R2/R1)
* Rezistență în ohmi
*Valorile tensiunii sunt obținute în Volți
Acest circuit simplu vă permite să rectificați tensiunea alternativă în tensiune continuă datorită unei punți de diode realizate din diode VD1-VD4 și apoi să utilizați un rezistor subșir precis de tip SP-3 pentru a seta tensiunea de care aveți nevoie în limitele stabilizatorului integrat. cip.
Le-am folosit pe cele vechi ca diode redresoare FR3002, care odată a căzut dintr-un computer antic din anul 1998. În ciuda dimensiunilor lor impresionante (carcasa DO-201AD), caracteristicile lor (Ureverse: 100 Volți; Idirect: 3 Amperi) nu sunt impresionante, dar asta este suficient pentru mine. Pentru ei chiar a trebuit să lărgim orificiile din placă, știfturile lor sunt prea groase (1.3mm). Dacă schimbați ușor placa în aspect, puteți lipi imediat o punte de diode gata făcută.
Este necesar un radiator pentru a elimina căldura de pe cipul 317; este și mai bine să instalați un ventilator mic. De asemenea, la joncțiunea substratului carcasei cipului TO-220 cu radiatorul, aruncați puțină pastă termică. Gradul de încălzire va depinde de cât de multă putere disipează cipul, precum și de sarcina în sine.
Microcircuit LM317T Nu l-am instalat direct pe placă, ci am scos din ea trei fire, cu ajutorul cărora am conectat această componentă cu celelalte. Acest lucru a fost făcut pentru ca picioarele să nu devină slăbite și, ca urmare, să nu fie rupte, deoarece această parte va fi atașată la disipatorul de căldură.
Pentru a putea folosi tensiunea maximă a microcircuitului, adică ajustarea de la 1,25 și până la 37 volți, setăm rezistența subșirului cu o rezistență maximă de 3432 kOhm (în magazin cea mai apropiată valoare este de 3,3 kOhm). Tip recomandat de rezistor R2: multi-turn interliniar (3296).
Cipul stabilizator LM317T în sine și altele asemenea sunt produse de multe, dacă nu toate, companiile producătoare de componente electronice. Cumpărați numai de la vânzători de încredere, deoarece există contrafăcute chineze, în special microcircuitul LM317HV, care este proiectat pentru o tensiune de intrare de până la 57 de volți. Puteți identifica un microcircuit fals după suportul său de fier; într-un fals, are multe zgârieturi și o culoare gri neplăcută, precum și marcaje incorecte. De asemenea, trebuie spus că microcircuitul are protecție împotriva scurtcircuitelor și supraîncălzirii, dar nu te baza prea mult pe ele.
Nu uitați că acest stabilizator integrat (LM317T) este capabil să disipeze puterea cu un radiator de doar până la 20 de wați. Avantajele acestui microcircuit comun sunt prețul scăzut, limitarea curentului intern de scurtcircuit, protecția termică internă
Esarfa poate fi desenată cu o calitate înaltă chiar și cu un marker obișnuit de pergament și apoi gravată într-o soluție de sulfat de cupru/clorură ferică...
Poza plăcii finite.
Regulatorul de curent cu trei terminale reglabil LM317 asigură o sarcină de 100 mA. Gama de tensiune de ieșire este de la 1,2 la 37 V. Dispozitivul este foarte ușor de utilizat și necesită doar o pereche de rezistențe externe pentru a furniza tensiunea de ieșire. În plus, instabilitatea în ceea ce privește indicatorii de performanță are parametri mai buni decât modelele similare cu alimentare cu tensiune de ieșire fixă.
Descriere
LM317 este un stabilizator de curent și tensiune care funcționează chiar și atunci când pinul de control ADJ este deconectat. În timpul funcționării normale, dispozitivul nu trebuie să fie conectat la condensatori suplimentari. Excepția este atunci când dispozitivul este situat la o distanță considerabilă de alimentarea filtrului primar. În acest caz, va trebui să instalați un condensator shunt de intrare.
Ieșirea analogică vă permite să îmbunătățiți performanța stabilizatorului de curent LM317. Ca urmare, intensitatea proceselor tranzitorii și valoarea coeficientului de netezire a pulsațiilor cresc. Un astfel de indicator optim este dificil de realizat la alți analogi cu trei terminale.
Scopul dispozitivului în cauză nu este doar înlocuirea stabilizatorilor cu un indicator de ieșire fix, ci și pentru o gamă largă de aplicații. De exemplu, stabilizatorul de curent LM317 poate fi utilizat în circuitele de alimentare de înaltă tensiune. În acest caz, sistemul individual al dispozitivului afectează diferența dintre tensiunea de intrare și de ieșire. Funcționarea dispozitivului în acest mod poate continua la nesfârșit până când diferența dintre cei doi indicatori (tensiune de intrare și de ieșire) depășește punctul maxim admis.
Particularități
Este de remarcat faptul că stabilizatorul de curent LM317 este convenabil pentru a crea dispozitive simple cu impulsuri reglabile. Ele pot fi folosite ca stabilizator de precizie prin conectarea unui rezistor fix între cele două ieșiri.
Crearea surselor secundare de alimentare care funcționează în timpul scurtcircuitelor de scurtă durată a devenit posibilă datorită optimizării indicatorului de tensiune la ieșirea de control a sistemului. Programul îl menține la intrare în limita de 1,2 volți, ceea ce este foarte scăzut pentru majoritatea sarcinilor. Stabilizatorul de curent și tensiune LM317 este fabricat într-un miez standard de tranzistor TO-92, temperaturile de funcționare variază de la -25 la +125 grade Celsius.
Caracteristici
Dispozitivul în cauză este excelent pentru proiectarea blocurilor simple reglate și a surselor de alimentare. În acest caz, parametrii pot fi ajustați și specificați în ceea ce privește sarcina.
Stabilizatorul de curent reglabil de pe LM317 are următoarele caracteristici tehnice:
- Gama de tensiune de ieșire este de la 1,2 la 37 volți.
- Curentul maxim de sarcină este de 1,5 A.
- Există protecție împotriva unui posibil scurtcircuit.
- Circuitul este protejat împotriva supraîncălzirii.
- Eroarea tensiunii de ieșire nu este mai mare de 0,1%.
- Carcasă de circuit integrat - tip TO-220, TO-3 sau D2PAK.
Circuit stabilizator de curent pe LM317
Dispozitivul în cauză este cel mai des folosit în sursele de alimentare cu LED. Următorul este un circuit simplu care implică un rezistor și un microcircuit.
Tensiunea de intrare este furnizată de sursa de alimentare, iar contactul principal este conectat la analogul de ieșire folosind un rezistor. Apoi, are loc agregarea cu anodul LED-ului. Cel mai popular circuit stabilizator de curent, LM317, descris mai sus, folosește următoarea formulă: R = 1/25/I. Aici I este curentul de ieșire al dispozitivului, domeniul său variază între 0,01-1,5 A. Rezistența rezistenței este permisă în dimensiunile 0,8-120 Ohmi. Puterea disipată de rezistor se calculează prin formula: R = IxR (2).
Informațiile primite sunt rotunjite. Rezistoarele fixe sunt produse cu o mică extindere a rezistenței finale. Acest lucru afectează primirea indicatorilor calculati. Pentru a rezolva această problemă, un rezistor suplimentar de stabilizare a puterii necesare este conectat la circuit.
Avantaje și dezavantaje
După cum arată practica, în timpul funcționării este mai bine să creșteți zona de dispersie cu 30%, iar în compartimentul cu convecție scăzută - cu 50%. Pe lângă o serie de avantaje, stabilizatorul de curent cu LED LM317 are mai multe dezavantaje. Printre ei:
- Eficiență scăzută.
- Necesitatea de a elimina căldura din sistem.
- Stabilizarea curentului peste 20% din valoarea limită.
Utilizarea stabilizatorilor de puls va ajuta la evitarea problemelor în operarea dispozitivului.
Este de remarcat faptul că, dacă trebuie să conectați un element LED puternic cu o putere de 700 de miliamperi, va trebui să calculați valorile folosind formula: R = 1,25/0,7 = 1,78 Ohm. Puterea disipată va fi în consecință de 0,88 wați.
Conexiune
Calculul stabilizatorului de curent LM317 se bazează pe mai multe metode de conectare. Mai jos sunt diagramele de bază:
- Dacă utilizați un tranzistor puternic precum Q1, puteți obține un curent de ieșire de 100 mA fără un radiator de microansamblu. Acest lucru este suficient pentru a controla tranzistorul. Ca plasă de siguranță împotriva încărcării excesive, sunt utilizate diode de protecție D1 și D2, iar un condensator electrolitic paralel îndeplinește funcția de a reduce zgomotul extern. Când utilizați tranzistorul Q1, puterea maximă de ieșire a dispozitivului va fi de 125 W.
- Un alt circuit asigură limitarea curentului și funcționarea stabilă a LED-ului. Un driver special vă permite să alimentați elemente de la 0,2 wați la 25 de volți.
- Următorul design folosește un transformator coborâtor dintr-o rețea alternativă de la 220 W la 25 W. Folosind o punte de diode, tensiunea alternativă este transformată într-o valoare constantă. În acest caz, toate întreruperile sunt atenuate de un condensator de tip C1, care asigură funcționarea stabilă a regulatorului de tensiune.
- Următoarea diagramă de conectare este considerată una dintre cele mai simple. Tensiunea provine de la înfășurarea secundară a transformatorului la 24 de volți, este redresată la trecerea prin filtru, iar ieșirea este o citire constantă de 80 de volți. Acest lucru evită depășirea pragului maxim de alimentare cu tensiune.
Este de remarcat faptul că un încărcător simplu poate fi asamblat și pe baza microcircuitului dispozitivului în cauză. Veți obține un stabilizator liniar standard cu o tensiune de ieșire reglabilă. Microansamblul dispozitivului poate funcționa într-un rol similar.
Analogii
Puternicul stabilizator de pe LM317 are o serie de analogi pe piețele interne și externe. Cele mai cunoscute dintre ele sunt următoarele mărci:
- Modificări interne ale KR142 EH12 și KR115 EH1.
- Model GL317.
- Variații ale SG31 și SG317.
- UC317T.
- ECG1900.
- SP900.
- LM31MDT.
LM317 - Acesta este un regulator de tensiune integrat foarte comun, versatil și convenabil, care poate fi utilizat într-o varietate de modele și ansambluri. Puteți chiar să asamblați unul foarte simplu folosind acest microcircuit. Pe lângă reglarea tensiunii LM317 poate fi folosit ca regulator de curent. Un exemplu este controlul luminozității unei linii de LED-uri. Microcircuitul poate fi utilizat într-o sursă de alimentare cu o tensiune de ieșire fixă sau utilizat ca bază cu capacitatea de a regla tensiunea de ieșire pe o gamă largă. Este deosebit de convenabil să utilizați LM317 atunci când trebuie să realizați o sursă de alimentare stabilizată pentru orice tensiune nestandard sau o sursă de alimentare reglată.
Caracteristicile lui LM317
- Microcircuitul poate funcționa într-o gamă largă de tensiuni de ieșire de la 1,2 la 37 V.
- Microcircuitul oferă un curent de ieșire de până la 1,5 A.
- Putere de disipare maximă de până la 20 W.
- Microcircuitul are protecție încorporată împotriva supracurentului și scurtcircuitului.
- Protecție la supraîncălzire încorporată.
Pornirea minimă implică utilizarea a două rezistențe externe. Raportul rezistențelor acestor rezistențe stabilește tensiunea de ieșire a regulatorului și a celor doi condensatori la intrarea și la ieșirea microcircuitului.
Cei mai importanți parametri electrici ai microcircuitului sunt tensiunea de referință Vref și cea din circuitul de ieșire de control Iadj. Tensiunea de referință este tensiunea pe care microcircuitul se străduiește să o mențină peste rezistorul R1, adică dacă scurtcircuităm rezistorul R2, atunci la ieșirea regulatorului vom primi aceeași tensiune de referință. Această tensiune poate varia ușor de la un caz la altul și este de 1,2 ... 1,3 V (în medie 1,25 V.) Cu cât căderea de tensiune la rezistorul R2 este mai mare, cu atât este mai mare tensiunea de ieșire a regulatorului. Tensiunea de ieșire este ușor de calculat; este egală cu căderea de tensiune pe R2 + 1,25 (Vref).
R2=R1*((Uout/Uop)-1)
Apoi clarificați valorile în condiții reale într-un circuit de lucru.
Iată un exemplu de evaluări pentru o pereche de tensiuni standard:
Pentru tensiunea de 5V R1 = 120 Ohm, R2 = 360 Ohm
Pentru tensiunea de 12V R1 = 240 Ohm, R2 = 2000 Ohm
Cu toate acestea, pentru tensiuni tipice precum 5, 12, 15 etc. volți este mai ușor și mai convenabil să utilizați regulatoare de tensiune fixe, cum ar fi 7805 sau 7812. Este mai bine să utilizați 317 în aceste scopuri numai dacă un regulator de tensiune fix nu este la îndemână și trebuie să faceți urgent o sursă de alimentare.
Configurarea pinului cipului LM317 în pachete diferite
Sursa de pornire soft. După cum puteți vedea, la circuitul standard sunt adăugate un tranzistor bipolar PNP, un rezistor de 50 kOhm, o diodă de siliciu și un condensator electrolitic de 25 μF. Când o astfel de sursă este pornită, există o tensiune minimă la ieșire, care crește ușor până la 15V setat pe măsură ce condensatorul C1 se încarcă.
De asemenea, este ușor să faci o sursă cu mai multe tensiuni fixe pe acest cip, care poate fi comutată programatic folosind un microcontroler. Pentru a face acest lucru, includem lanțuri de tranzistori și rezistențe în circuitul de control, așa cum se arată în figura de mai jos. Conectăm bazele tranzistorului la porturile microcontrolerului. Când se aplică un nivel înalt fiecărui tranzistor ulterior, acesta va conecta un alt rezistor suplimentar în paralel cu R2 și tensiunea de ieșire va scădea:
Folosind LM317 puteți realiza un încărcător simplu pentru baterii cu o tensiune nominală de 12V. Valorile rezistențelor R1 și R2 stabilesc tensiunea finală a bateriei care se încarcă, iar rezistența Rs stabilește curentul maxim de încărcare. Aceasta este o diagramă din fișa de date pentru microcircuit.
