В тази статия ще говоря за друг линеен регулатор на напрежението, който сглобих сравнително наскоро. Той е изграден на популярния LM317 чип и биполярен PNP транзистор. Готовият модул е както следва:
Свързано видео:
В миналото статия Говорих за подобен линеен регулатор на напрежение на TL431 и NPN транзистори.
Тази схема, за разлика от гореспоменатите, съдържа малко по-малко части и е в състояние да издържа на по-високи токове, благодарение на по-мощен транзистор.
Основни характеристики:
• Входно напрежение до 30V (в моята версия, защото кондензаторът на входа до 35V)
• Изходно напрежение 3-25V (в зависимост от тока, колкото по-голям е токът, толкова по-ниско е максималното изходно напрежение)
• Ток до 9A (с TIP36C транзистор с входно напрежение 18V и изход 12V, но обикновено зависи от избрания транзистор и разсейване на мощността)
• Стабилизиране на изходното напрежение при смяна на входа
• Стабилизиране на изходното напрежение при промяна на тока на натоварване
• Липса на защита срещу късо съединение
• Липса на токова защита
Модулът е сглобен, както следва:
Обяснения по схемата:
Закупената на AliExpress микросхема LM317 (най-вероятно не е оригиналната) има 3 изхода. Резултатите са посочени на диаграмата и снимката в долния десен ъгъл.
Чипът управлява мощен биполярен PNP транзистор VT1. За целта използвах TIP36C. Основните характеристики на транзистора: напрежение - 100V, ток на колектора - 25A (всъщност, 8-9A, тъй като транзисторът не е оригинален и е купен от Ali Express), коефициент на пренос на статичен ток 10.
Много е важно да наблюдавате разсейваната от транзистора мощност, така че да не надвишава 50-55 вата (за транзистор в пакет TO-247 или подобен размер, а за транзистори в случай на TO-220 - не повече от 25-30 вата). Можете да изчислите по формулата:
P = (U изход -U вход) * I колектор
Например, входното напрежение е 18 V, ние задаваме изходното напрежение на 12 V, токът, който имаме е 9 A:
P = (18V-12V) * 9A = 54 Вата
Резисторите R1, R2, R3 задават напрежението, което нашата схема ще се стабилизира. Резистор R1 се приема като стандарт при 240 ома (всяка мощност). Резистор R2 е променлив, по-добре е да се вземе в района на 2-3k ома. Първоначално го зададох на 4.7k Ohm, в резултат на това някъде в средата на диапазона на въртене на копчето напрежението достига максималната си стойност и не се променя допълнително.Споех резистор от 3.9k Ohm, успореден на потенциометъра, настройката стана по-гладка и беше използван целият обхват на въртене на копчето. Резистор R3 е незадължителен, служи за леко преместване на долната и горната граница на диапазона за регулиране към увеличението. Общо правило: колкото по-голямо е общото съпротивление на резисторите R2 и R3, толкова по-високо е изходното напрежение. Това се потвърждава от формулата от Datashita:
Резистор R4 се използва за ограничаване на тока до входа на LM317 чипа. Съпротивление 10 Ohm. LM317 възможно най-много може да премине през себе си около 1А (до 1.5А, ако е оригиналът). На пръв поглед силата на резистора R4 трябва да бъде:
P = I ^ 2 * R = 1 * 1 * 10 = 10 вата
Но оттогава токът също преминава през основата на транзистора VT1, заобикаляйки резистора, можете да вземете резистора R4 и 5 вата.
Горните компоненти формират сърцевината на схемата, всичко останало са допълнителни елементи за подобряване на стабилността и осигуряване на някои защити.
Кондензатор С2 (керамични 1-10 микрофаради) - се споява паралелно с променлив резистор и подобрява стабилността на регулирането.За защита на микросхемата LM317, когато кондензаторът С2 се разрежда, се поставя диод D2. Те, заедно с диода D1, защитават микросхемата и транзистора от обратен ток. Диод D3 служи за защита на веригата от самоиндукция на ЕМП, когато се захранва от електрически двигатели. Кондензаторите C4 (електролитичен 35V 470-1000 uF) и C5 (керамичен 1-10 uF) образуват входен филтър, а кондензаторите C1 (електролитичен 35V 1000-3300 uF) и C3 (керамичен 1-10 uF) образуват изходен филтър. Резистор R5 при 10k Ohm (всяка мощност) създава малък товар за стабилността на веригата на празен ход и помага за по-бързото разтоварване на кондензаторите в случай на прекъсване на захранването.
Процес на изграждане:
В началото всичко беше сглобено чрез шарнирна инсталация и тествано.
Тогава споех схемата на дъската под формата на модул.
Добавен е малък радиатор.
С такъв радиатор веригата може да работи дълго време само при ниски токове. За да може веригата да работи дълго време с пълна мощност, се нуждаете от по-масивен радиатор.
LM317 и транзисторът могат да бъдат монтирани на радиатор без изолационни уплътнения, както Според схемата тези заключения (изход LM317 и транзисторен колектор) са свързани.
Тествах готовия модул и проверих характеристиките.
По принцип веригата ми хареса: доста проста и можете да получите приличен ток. Това, което липсва, е защита срещу късо съединение и ток. Е, свърши е. Ефективността не е висока и отделя много топлина. Но това е характеристика на всички такива линейни вериги, което лично всъщност не ме притеснява.
Благодаря на всички за вниманието! Надявам се статията да ви е била полезна.