I denne artikel vil jeg tale om en anden lineær spændingsregulator, som jeg samlet relativt for nylig. Det er bygget på den populære LM317-chip og en bipolar PNP-transistor. Det færdige modul er som følger:
Relateret video:
I fortiden artiklen Jeg talte om en lignende lineær spændingsregulator på TL431 og NPN-transistorer.
I modsætning til det ovennævnte indeholder dette kredsløb lidt mindre detaljer og er i stand til at modstå højere strømme takket være en mere kraftfuld transistor.
Nøglefunktioner:
• Indgangsspænding op til 30V (i min version, fordi kondensatoren ved indgangen til 35V)
• Udgangsspænding 3-25V (afhængigt af strømmen, jo højere strøm, jo lavere er den maksimale udgangsspænding)
• Strøm op til 9A (med en TIP36C-transistor med en indgangsspænding på 18V og en udgang på 12V, men afhænger generelt af den valgte transistor og strømforsyning)
• Stabilisering af udgangsspændingen, når indgangen skiftes
• Stabilisering af udgangsspændingen, når belastningsstrømmen ændres
• Manglende beskyttelse mod kortslutning
• Manglende strømbeskyttelse
Modulet er samlet som følger:
Forklaringer i henhold til ordningen:
LM317-mikrokredsløbet, der er købt på AliExpress (sandsynligvis ikke den originale) har 3 output. Resultaterne er vist i diagrammet og billedet i nederste højre hjørne.
Chippen styrer en stærk bipolær PNP-transistor VT1. Jeg brugte TIP36C til dette formål. Transistorens vigtigste egenskaber: spænding - 100V, kollektorstrøm - 25A (faktisk 8-9A, fordi transistoren ikke er original og blev købt af Ali Express), en statisk strømoverførselskoefficient på 10.
Det er meget vigtigt at overvåge den strøm, der spredes af transistoren, så den ikke overstiger 50-55 watt (for en transistor i en TO-247-pakke eller lignende i størrelse, og for transistorer i et TO-220-tilfælde - ikke mere end 25-30 Watts). Du kan beregne med formlen:
P = (U output-U input) * I samler
For eksempel er indgangsspændingen 18 V, vi indstiller udgangsspændingen til 12 V, den nuværende strøm er 9 A:
P = (18V-12V) * 9A = 54 Watt
Modstande R1, R2, R3 indstiller den spænding, som vores kredsløb vil stabilisere. Modstand R1 tages som standard ved 240 ohm (enhver strøm). Modstand R2 er variabel, det er bedre at tage i området 2-3k ohm. Til at begynde med satte jeg den til 4,7 kg Ohm, som et resultat, et sted midt i knapens rotationsområde når spændingen sin maksimale værdi og ændres ikke yderligere.Jeg loddet en 3,9k Ohm-modstand parallelt med potentiometeret, justeringen blev jævnere, og hele rattet på knaprotation blev brugt. Modstand R3 er valgfri, tjener til let at bevæge den nedre og øvre grænse af justeringsområdet mod stigningen. Generel regel: jo større den samlede modstand for modstande R2 og R3 er, jo højere er udgangsspændingen. Dette bekræftes af formlen fra Datashita:
Modstand R4 bruges til let at begrænse strømmen til indgangen til LM317-chippen. Modstand 10 Ohm. LM317 så meget som muligt kan passere gennem sig selv ca. 1A (op til 1,5A, hvis originalen). Ved første øjekast bør modstanden R4's styrke være:
P = I ^ 2 * R = 1 * 1 * 10 = 10 Watt
Men siden strømmen passerer også gennem bunden af transistoren VT1, ved at omgå modstanden, kan du tage modstanden R4 og 5 watt.
Ovenstående komponenter udgør kernen i kredsløbet; alt andet er yderligere elementer, der forbedrer stabiliteten og giver nogle beskyttelser.
Kondensator C2 (keramisk 1-10 mikrofarader) - loddes parallelt med en variabel modstand og forbedrer reguleringens stabilitet For at beskytte LM317-mikrokredsløb, når kondensatoren C2 udlades, placeres en D2-diode. De sammen med D1-dioden beskytter mikrokredsløbet og transistoren mod omvendt strøm. Diode D3 tjener til at beskytte kredsløbet mod EMF-selvinduktion, når det drives af elektriske motorer. Kondensatorer C4 (elektrolytisk 35V 470-1000 uF) og C5 (keramisk 1-10 uF) danner et inputfilter, og kondensatorer C1 (elektrolytisk 35V 1000-3300 uF) og C3 (keramisk 1-10 uF) danner et outputfilter. Modstand R5 ved 10 k Ohm (enhver strøm) skaber en lille belastning for stabiliteten af kredsløbet ved tomgang og hjælper med til hurtigt at aflade kondensatorer i tilfælde af strømsvigt.
Opbygningsproces:
Først blev alt samlet ved hængslet installation og testet.
Derefter loddes jeg kredsløbet på brødbrættet i form af et modul.
Tilføjet en lille radiator.
Med en sådan radiator kan kredsløbet kun arbejde i lang tid ved lave strømme. For at kredsløbet skal fungere i lang tid med fuld effekt, har du brug for en mere massiv radiator.
LM317 og transistor kan monteres på en radiator uden isolering af pakninger, som I henhold til skemaet er disse konklusioner (LM317-output og transistoropsamler) forbundet.
Jeg testede det færdige modul og kontrollerede egenskaberne.
Generelt kunne jeg godt lide kredsløbet: ganske enkelt, og du kan få en anstændig strøm. Hvad der mangler er beskyttelse mod kortslutning og strøm. Det er forbi. Effektiviteten er ikke høj, og det afgiver meget varme. Men dette er et træk ved alle sådanne lineære kredsløb, som personligt ikke generer mig virkelig.
Tak for jeres opmærksomhed! Jeg håber, artiklen var nyttig for dig.