Ebben a cikkben egy másik lineáris feszültségszabályozóról fogok beszélni, amelyet viszonylag nemrég szereltem össze. A népszerű LM317 chipre és egy bipoláris PNP tranzisztorra épül. A kész modul a következő:
Kapcsolódó videó:
A múltban cikk Beszéltem egy hasonló lineáris feszültségszabályozóról a TL431 és az NPN tranzisztorokon.
Ez az áramkör, a fentiekkel ellentétben, kissé kevesebb részet tartalmaz, és egy erősebb tranzisztornak köszönhetően képes ellenállni a nagyobb áramoknak.
Főbb jellemzők:
• Bemeneti feszültség 30 V-ig (verziómban, mert a kondenzátor a 35 V-os bemeneten van)
• 3-25 V kimeneti feszültség (az áramtól függően, minél nagyobb az áram, annál alacsonyabb a maximális kimeneti feszültség)
• Áramerősség 9A-ig (18 V bemeneti feszültséggel és 12 V kimeneti TIP36C tranzisztorral, de általában a kiválasztott tranzisztor és az energiaeloszlás függ)
• A kimeneti feszültség stabilizálása a bemenet megváltoztatásakor
• A kimeneti feszültség stabilizálása, amikor a terhelési áram megváltozik
• A rövidzárlat elleni védelem hiánya
• A jelenlegi védelem hiánya
A modult az alábbiak szerint szereljük össze:
Magyarázatok a séma szerint:
Az AliExpress-en vásárolt LM317 mikroáramkör (valószínűleg nem az eredeti) 3 kimenettel rendelkezik. A megállapításokat az ábra és a jobb alsó sarokban található ábra mutatja.
A chip vezérli a VT1 erős bipoláris PNP tranzisztort. Erre a célra a TIP36C-t használtam. A tranzisztor fő jellemzői: feszültség - 100 V, kollektoráram - 25A (valójában 8-9A, mivel a tranzisztor nem eredeti és az Ali Express vásárolta meg), statikus áramátadási együtthatója 10.
Nagyon fontos figyelni a tranzisztor által elvesztett teljesítményt, hogy az ne haladja meg az 50–55 wattot (TO-247 csomagban vagy hasonló méretű tranzisztor esetén, és TO-220 esetén a tranzisztorok esetében - legfeljebb 25–30 W). Kiszámíthatja a képlet alapján:
P = (U kimenet -U bemenet) * I kollektor
Például a bemeneti feszültség 18 V, a kimeneti feszültséget 12 V-ra állítjuk, az általunk használt áram 9 A:
P = (18–12 V) * 9A = 54 watt
Az R1, R2, R3 ellenállások beállítják a feszültséget, amelyet áramkörünk stabilizál. Az R1 ellenállást alapvetően 240 ohm (bármilyen teljesítmény) feszültséggel veszik figyelembe. Az R2 ellenállás változó, jobb, ha 2-3k ohm tartományba esik. Kezdetben 4,7 k ohmra állítottam, ennek eredményeként a gomb forgási tartományának közepén a feszültség elérte a maximális értéket, és tovább nem változik.Forrasztottam egy 3,9k ohmos ellenállást a potenciométerrel párhuzamosan, a beállítás simább lett és a gomb teljes forgási tartományát használtam. Az R3 ellenállás opcionális, arra szolgál, hogy kissé mozgassa a beállítási tartomány alsó és felső határait a növekedés felé. Általános szabály: minél nagyobb az R2 és R3 ellenállások teljes ellenállása, annál nagyobb a kimeneti feszültség. Ezt megerősíti a Datashita képlete:
Az R4 ellenállás az LM317 chip bemeneti áramának enyhe korlátozására szolgál. Ellenállás 10 Ohm. Az LM317 amennyire csak képes 1A-n áthaladni magán (1,5A-ig, ha az eredeti). Első pillantásra az R4 ellenállás teljesítménye:
P = I ^ 2 * R = 1 * 1 * 10 = 10 watt
De azóta az áram áthalad a VT1 tranzisztor alapján is, megkerülve az ellenállást, veheti az R4 ellenállást és 5 wattot.
A fenti komponensek képezik az áramkör magját, minden más kiegészítő elemek, amelyek javítják a stabilitást és biztosítanak bizonyos védelmet.
C2 kondenzátor (kerámia 1-10 mikrofarad) - egy változó ellenállással párhuzamosan forrasztva és javítja a szabályozás stabilitását.Az LM317 mikroáramkör védelmére, amikor a C2 kondenzátor kisül, D2 diódát helyezünk el. A D1 diódával együtt védik a mikroáramkört és a tranzisztort a fordított árammal szemben. A D3 dióda az áramkör védelmét szolgálja az EMF önindukciótól, ha villamos motorok hajtják meg. A C4 (elektrolitikus 35V 470-1000 uF) és C5 (kerámia 1-10 uF) kondenzátorok egy bemeneti szűrőt képeznek, a C1 (elektrolitikus 35V 1000-3300 uF) és C3 (kerámia 1-10 uF) kondenzátorok egy kimeneti szűrőt képeznek. Az R5 ellenállás 10 k ohmnál (bármilyen teljesítmény) kis terhelést jelent az áramkör stabilitásához alapjáraton, és áramkimaradás esetén elősegíti a kondenzátorok gyorsabb ürítését.
Építési folyamat:
Eleinte mindent összeilleszttek a csuklós szereléssel és tesztelték.
Aztán modulként megforrasztottam az áramkört a kenyértartó táblán.
Hozzáadott egy kis hűtőt.
Egy ilyen hűtővel az áramkör hosszú ideig csak alacsony áramok mellett működhet. Annak érdekében, hogy az áramkör hosszú ideig teljes erővel működjön, masszív radiátorra van szüksége.
Az LM317 és a tranzisztor radiátorra szerelhető szigetelő tömítések nélkül, pl A séma szerint ezek a következtetések (LM317 kimenet és tranzisztor kollektor) kapcsolódnak egymáshoz.
Kipróbáltam a kész modult és ellenőriztem a jellemzőket.
Általánosságban tetszett az áramkör: nagyon egyszerű és tiszta áramot kap. Hiányzik a rövidzárlat és az áram elleni védelem. A hatékonyság nem magas, és sok hőt bocsát ki. De ez az összes ilyen lineáris áramkör jellemzője, amely személyesen nem zavar.
Köszönöm mindenkinek a figyelmet! Remélem, a cikk hasznos volt neked.