» elektronika »Lineárny regulátor napätia s reguláciou na LM317 a PNP tranzistore

Lineárny regulátor napätia s nastaviteľným tranzistorom LM317 a PNP

Ahoj všetci!
V tomto článku budem hovoriť o ďalšom lineárnom regulátore napätia, ktorý som zostavil relatívne nedávno. Je postavený na populárnom čipe LM317 a na bipolárnom tranzistore PNP. Hotový modul je nasledovný:

Súvisiace video:


V minulosti článok Hovoril som o podobnom lineárnom regulátore napätia na tranzistoroch TL431 a NPN.

Tento obvod, na rozdiel od vyššie uvedeného, ​​obsahuje o niečo menej častí a je schopný odolávať vyšším prúdom vďaka silnejšiemu tranzistoru.

Kľúčové vlastnosti:
• Vstupné napätie do 30 V (v mojej verzii, pretože kondenzátor na vstupe do 35 V)
• Výstupné napätie 3-25V (v závislosti od prúdu, čím vyšší je prúd, tým nižšie je maximálne výstupné napätie)
• Prúd až 9A (s tranzistorom TIP36C so vstupným napätím 18V a výstupom 12V, ale vo všeobecnosti závisí od vybraného tranzistora a rozptylu energie)
• Stabilizácia výstupného napätia pri zmene vstupu
• Stabilizácia výstupného napätia pri zmene zaťažovacieho prúdu
• Nedostatočná ochrana proti skratu
• Nedostatok súčasnej ochrany

Modul je zostavený nasledovne:


Vysvetlenie podľa schémy:
Mikroobvod LM317 zakúpený na serveri AliExpress (pravdepodobne nie pôvodný) má 3 výstupy. Zistenia sú uvedené v diagrame a na obrázku v pravom dolnom rohu.

Čip riadi výkonný bipolárny tranzistor PNP VT1. Na tento účel som použil TIP36C. Hlavné vlastnosti tranzistora: napätie - 100V, kolektorový prúd - 25A (v skutočnosti 8-9A, pretože tranzistor nie je originálny a kúpil ho Ali Express), koeficient prenosu statického prúdu 10.

Je veľmi dôležité monitorovať výkon rozptýlený tranzistorom tak, aby neprekročil 50 - 55 wattov (pre tranzistory v puzdre TO-247 alebo podobné a pre tranzistory v puzdre TO-220 - maximálne 25 - 30 wattov). Môžete vypočítať podľa vzorca:

P = (výstup U - vstup U) * I kolektor

Napríklad vstupné napätie je 18 V, výstupné napätie nastavíme na 12 V, prúd, ktorý máme, je 9 A:
P = (18V-12V) * 9A = 54 Wattov

Odpory R1, R2, R3 nastavujú napätie, ktoré sa náš obvod stabilizuje. Rezistor R1 sa berie ako štandard pri 240 ohmoch (akýkoľvek výkon). Rezistor R2 je variabilný, je lepšie brať v oblasti 2-3 k ohmov. Spočiatku som to nastavil na 4,7 k Ohm, v dôsledku toho niekde uprostred rozsahu otáčania gombíka napätie dosiahne svoju maximálnu hodnotu a ďalej sa nemení.Spájal som 3,9 k Ohmový rezistor paralelne s potenciometrom, nastavenie sa stalo plynulejšie a použil sa celý rozsah otáčania gombíka. Rezistor R3 je voliteľný, slúži na mierne posunutie dolnej a hornej hranice rozsahu nastavenia smerom k zvýšeniu. Všeobecné pravidlo: čím väčší je celkový odpor rezistorov R2 a R3, tým vyššie je výstupné napätie. Potvrdzuje to vzorec z Datashita:
Lineárny regulátor napätia s nastaviteľným tranzistorom LM317 a PNP

Rezistor R4 sa používa na mierne obmedzenie prúdu na vstup čipu LM317. Odpor 10 Ohm. LM317 v maximálnej možnej miere môže prejsť cez seba asi 1A (až do 1,5A, ak je originál). Na prvý pohľad by sila rezistora R4 mala byť:

P = I ^ 2 * R = 1 * 1 * 10 = 10 Wattov

Ale od tej doby prúd tiež prechádza cez bázu tranzistora VT1, obchádzajúc rezistor, môžete vziať rezistor R4 a 5 wattov.

Vyššie uvedené komponenty tvoria jadro obvodu, všetko ostatné sú ďalšie prvky na zlepšenie stability a poskytnutie určitej ochrany.

Kondenzátor C2 (keramický 1-10 mikrofarád) - spájkuje sa paralelne s premenlivým odporom a zlepšuje stabilitu regulácie. Na ochranu mikroobvodu LM317 pri vybití kondenzátora C2 sa umiestni dióda D2. Spolu s diódou D1 chránia mikroobvod a tranzistor pred spätným prúdom. Dióda D3 slúži na ochranu obvodu pred samoindukciou EMF, keď je napájaná elektrickými motormi. Kondenzátory C4 (elektrolytický 35V 470-1000 uF) a C5 (keramický 1-10 uF) tvoria vstupný filter a kondenzátory C1 (elektrolytický 35V 1000 až 3300 uF) a C3 (keramický 1-10 uF) tvoria výstupný filter. Rezistor R5 pri 10 k Ohm (akýkoľvek výkon) vytvára malé zaťaženie pre stabilitu obvodu pri voľnobehu a pomáha rýchlo vybíjať kondenzátory v prípade výpadku napájania.

Postup zostavenia:
Spočiatku bolo všetko zostavené sklopnou inštaláciou a otestované.

Potom som spájkoval obvod na doštičku vo forme modulu.


Pridaný malý radiátor.

S takýmto žiaričom môže obvod pracovať dlhú dobu iba pri nízkych prúdoch. Aby obvod pracoval dlhý čas pri plnom výkone, potrebujete masívnejší radiátor.

LM317 a tranzistor je možné namontovať na chladič bez izolačných tesnení, napr Podľa schémy sú tieto závery (výstup LM317 a kolektor tranzistorov) spojené.

Testoval som hotový modul a skontroloval vlastnosti.

Všeobecne sa mi páčil okruh: celkom jednoduchý a môžete získať slušný prúd. Chýba ochrana pred skratom a prúdom. Je to koniec. Účinnosť nie je vysoká a vydáva veľa tepla. Ale to je vlastnosť všetkých takýchto lineárnych obvodov, ktoré ma osobne neznepokojujú.

Ďakujem vám všetkým za pozornosť! Dúfam, že vám bol tento článok užitočný.
7.4
8
8.7

Pridajte komentár

    • usmievaťúsmevyxaxaokdontknowyahoonea
      bossškrabanecoklamaťánoáno, ánoútočnýtajomstvo
      ľutovaťtanecdance2dance3odpusteniehelpnápoje
      zastávkapriateliadobrýgoodgoodpíšťalaomdlieťjazyk
      dymtlieskanieCraydeklarovaťvýsměšnýdon-t_mentiondownload
      teplohnevlivýlaugh1MDAstretnutiemoskingnegatívny
      not_ipražená kukuricatrestaťprečítaťvydesiťzdesenievyhľadávať
      posmechthank_youtototo_clueumnikakútnasúhlasiť
      zlýbeeeblack_eyeblum3očervenieťchvastanienuda
      cenzurovanéžartysecret2hroziťvíťazstvoyusun_bespectacled
      shokrešpektlolprevedievitajtekrutoyya_za
      ya_dobryipomocníkne_huliganne_othodiFLUDzákazzavrieť
13 komentár
Áno, samozrejme, dioda je nakreslená naopak, prepáč ľutovať
Ochrana pred obrátenou polaritou pri pripojení (išlo o napájač transceiverov, napríklad 100 wattový Kenwood z palubnej siete na veľké vzdialenosti). A s R1 som niečo klamal - dal som tam kúsky nichrómu s priemerom 1,2 mm, ale nie 2 Ohmy, možno 0,2. Je to už dlho. Ale pre váš produkt to nie je potrebné, odstráňte obidve.
Hosť Sergey
Prepol som trstinový vypínač do vypnutej siete.
Autor
A akú funkciu vykonáva dióda VD1? A obrátil sa týmto smerom? Podľa môjho názoru, vo variante, ako na schéme skratu,
Môžete skúsiť ochranu v tejto verzii, raz som to urobil.
R4 drôt. Dióda je paralelná s R7.
Autor
Osobne som úplne spokojný so stabilitou okruhu vrátane vyššie uvedených čerpaní. Nevedel som o použití vstavanej ochrany v MC;
Citácia: EandV
... zvýšenie záťažového prúdu o 1,3 A vznáša +/- 50 mV. ...

To je, koľko percent výstupného napätia, nedáte sakra o takomto vyčerpaní?
O kruhu.Tranzistor s OE invertuje fázu, narazil som na to niekoľkokrát, ste mučení, aby ste vybrali kondenzátory.


... • Nedostatočná ochrana proti skratu
• Nedostatok súčasnej ochrany ...
Zabudovanú MS môžete použiť výberom rezistora R4 v oblasti do 1 Ohm (na ňom je uvoľnené napätie BE) od asi 1,5 A, ochranného prúdu MS, do požadovanej alebo prijateľnej hodnoty. Prakticky testované.
Autor
Užitočné informácie, ďakujeme!
Z vyššie uvedeného môžem vyvodiť záver, že kolega amatérskeho rozhlasového umelca zveličuje a stabilizácia je pre obvody tejto úrovne celkom vhodná.
Citácia: EandV
pri prúde asi 3 A, výstupné napätie plave +/- 20 mV, keď sa vstup zmení. S prudkým zvýšením záťažového prúdu o 1,3 A, vznáša sa +/- 50 mV.
Toto je normálna reakcia na vonkajšie vplyvy. Keď sa záťažový prúd zvýši, je nepravdepodobné, že dôjde k „+/-“, zvyčajnou reakciou na zvýšenie záťaže je čerpanie.
„Plávajúce“ je, keď sa výstupné napätie mení s konštantným vstupným napätím a záťažou.
Okruh sa zdá byť lineárny, nemali by tu byť žiadne zvlnenia a interferencie.
Prečo by to malo byť? Nie je nijako spojený. Aj samotný regulátor napätia LM317 potrebuje na kompenzáciu frekvencie výstupnú kapacitu. Celý stabilizátor je v podstate tranzistor s OE, v kolektorovom obvode, ktorého súčasťou je záťaž, a LM317 je zdrojom jeho základného prúdu. Tranzistor sa berie nízkofrekvenčný, s malým h21e, takže v tomto prípade by nemali existovať veľké problémy so stabilitou, ale to neznamená, že všetko bude plynulé pri použití rýchlejších tranzistorov.
Autor
Ak sa pozriete na video, pri prúde asi 3 A, výstupné napätie pláva +/- 20 mV pri zmene vstupu. S prudkým zvýšením záťažového prúdu o 1,3 A, vznáša sa +/- 50 mV. Napriek tomu som túto schému neumiestnil ako laboratórneho technika, a preto bol pre mňa celkom normálny. Ak na výstup umiestnite väčší kondenzátor, môže to byť ešte lepšie.
A čo tam zvoní? Okruh sa zdá byť lineárny, nemali by tu byť žiadne zvlnenia a interferencie. Alebo si niečo mätú?
Hosť Alex
Povedzte mi viac, ako tento obvod zvoní a napätie pláva ...
Citácia: EandV
Ak je výstup diódového mostíka 30 V, takýto 35 V kondenzátor pravdepodobne exploduje.
Možno vybuchne a nevybuchne, je to akoby mal šťastie.)) Určite je to ponižujúce.
Pri výbere filtračného kondenzátora na výstupe usmerňovača je potrebné brať do úvahy prípustné zmeny sieťového napätia, povahu záťaže, teplotu v mieste použitia a parametre samotného kondenzátora (okrem kapacity, prípustného napätia a ESR sú aj ďalšie charakteristiky). Aby ste sa s tým neobťažovali, využite rezervu napätia 50% - a budete spokojní. ))
Autor
Citácia: Ivan_Phhmelev
Pre vstupný kondenzátor je takáto rezerva malá. Pri vstupnom napätí 30 V by kondenzátor mal byť najmenej 40 V a výhodne 50.

Súhlasím, s 30V som bol nadšený. Mal som asi 16 V na výstupe diódového mostíka a asi 21 V po 2x kondenzátoroch 10 000 uF pri 35 V, až potom bol pripojený vyššie uvedený modul.
Ak je výstup diódového mostíka 30 V, takýto 35 V kondenzátor pravdepodobne exploduje.
Citácia: Ivan_Phhmelev
V takom prípade nezabudnite izolovať chladič od puzdra PSU.

Rozhodne. Na chladiči bude výstupné napätie.
Vstupné napätie do 30 V (v mojej verzii, pretože kondenzátor na vstupe do 35 V)
Pre vstupný kondenzátor je takáto rezerva malá. Pri vstupnom napätí 30 V by kondenzátor mal byť najmenej 40 V a výhodne 50.
LM317 a tranzistor je možné namontovať na chladič bez izolačných tesnení, napr Podľa schémy sú tieto závery (výstup LM317 a kolektor tranzistorov) spojené.
V takom prípade nezabudnite izolovať chladič od puzdra PSU.

Odporúčame vám prečítať si:

Ruku pre smartphone ...