» elektronikk »Lineær spenningsregulator med regulering på LM317 og PNP-transistor

Lineær spenningsregulator med justerbar LM317 og PNP-transistor

Hei alle sammen!
I denne artikkelen vil jeg snakke om en annen lineær spenningsregulator, som jeg satt sammen relativt nylig. Den er bygget på den populære LM317-brikken og en bipolar PNP-transistor. Den ferdige modulen er som følger:

Relatert video:


I fortiden artikkel Jeg snakket om en lignende lineær spenningsregulator på TL431 og NPN-transistorer.

Denne kretsen, i motsetning til de nevnte, inneholder litt færre deler, og er i stand til å motstå høyere strømmer, takket være en kraftigere transistor.

Viktige funksjoner:
• Inngangsspenning opp til 30V (i min versjon, fordi kondensatoren på inngangen til 35V)
• Utgangsspenning 3-25V (avhengig av strøm, jo ​​høyere strøm, jo ​​lavere maks utgang)
• Strøm opp til 9A (med en TIP36C-transistor med en inngangsspenning på 18V og en utgang på 12V, men avhenger generelt av den valgte transistoren og strømforsyningen)
• Stabilisering av utgangsspenningen når du skifter inngang
• Stabilisering av utgangsspenningen når belastningsstrømmen endres
• Mangel på beskyttelse mot kortslutning
• Manglende strømbeskyttelse

Modulen er satt sammen som følger:


Forklaringer i henhold til ordningen:
LM317-mikrokretsen som er kjøpt på AliExpress (sannsynligvis ikke den originale) har 3 utganger. Funnene er indikert i diagrammet og bildet i nedre høyre hjørne.

Brikken styrer en kraftig bipolar PNP-transistor VT1. Jeg brukte TIP36C til dette formålet. De viktigste egenskapene til transistoren: spenning - 100V, kollektorstrøm - 25A (faktisk 8-9A, fordi transistoren ikke er original og ble kjøpt av Ali Express), en statisk strømoverføringskoeffisient på 10.

Det er veldig viktig å overvåke strømmen som blir distribuert av transistoren, slik at den ikke overskrider 50-55 watt (for en transistor i en TO-247-pakke eller lignende i størrelse, og for transistorer i et TO-220-tilfelle - ikke mer enn 25-30 Watt). Du kan beregne med formelen:

P = (U-utgang-U-inngang) * I samler

For eksempel er inngangsspenningen 18 V, vi setter utgangsspenningen til 12 V, strømmen vi har er 9 A:
P = (18V-12V) * 9A = 54 watt

Motstander R1, R2, R3 stiller inn spenningen som kretsen vår vil stabilisere. Motstand R1 tas som standard ved 240 ohm (evt. Strøm). Motstand R2 er variabel, det er bedre å ta i området 2-3k ohm. Til å begynne med satte jeg den til 4,7k Ohm, som et resultat, et sted midt i knottenes rotasjonsområde når spenningen maksimal verdi og endres ikke ytterligere.Jeg loddet en 3,9k Ohm-motstand parallelt med potensiometeret, justeringen ble jevnere og hele rotasjonsområdet ble brukt. Motstand R3 er valgfri, tjener til å bevege den nedre og øvre grense av justeringsområdet mot økningen litt. Generell regel: jo større total motstand for motstandene R2 og R3, desto høyere er utspenningen. Dette bekreftes av formelen fra Datashita:
Lineær spenningsregulator med justerbar LM317 og PNP-transistor

Motstand R4 brukes til å begrense strømmen til inngangen til LM317-brikken. Motstand 10 Ohm. LM317 så mye som mulig kan passere gjennom seg selv ca 1A (opp til 1,5A, hvis originalen). Ved første øyekast bør motstanden R4 være:

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

Men siden strømmen går også gjennom basisen til transistoren VT1, ved å omgå motstanden, kan du ta motstanden R4 og 5 watt.

Ovennevnte komponenter utgjør kjernen i kretsen, alt annet er tilleggselementer for å forbedre stabiliteten og gi noen beskyttelse.

Kondensator C2 (keramisk 1-10 mikrofarader) - er loddet parallelt med en variabel motstand og forbedrer reguleringens stabilitet For å beskytte LM317 mikrokretsløp når kondensatoren C2 er utladet, plasseres en D2-diode. De beskytter mikrokretsen og transistoren mot reversstrøm sammen med D1-dioden. Diode D3 tjener til å beskytte kretsen mot EMF-selvinduksjon når den drives av elektriske motorer. Kondensatorer C4 (elektrolytisk 35V 470-1000 uF) og C5 (keramisk 1-10 uF) danner et inngangsfilter, og kondensatorer C1 (elektrolytisk 35V 1000-3300 uF) og C3 (keramisk 1-10 uF) danner et utgangsfilter. Motstand R5 ved 10k Ohm (evt. Strøm) skaper en liten belastning for kretsens stabilitet ved tomgang og hjelper til raskt å tømme kondensatorer i tilfelle strømbrudd.

Bygg prosess:
Først ble alt satt sammen ved hengslet installasjon og testet.

Så loddet jeg kretsen på brødbrettet i form av en modul.


Lagt til en liten radiator.

Med en slik radiator kan kretsen fungere i lang tid bare ved lave strømmer. For at kretsen skal fungere i lang tid med full effekt, trenger du en mer massiv radiator.

LM317 og transistor kan monteres på en radiator uten isolerende pakninger, som I følge ordningen er disse konklusjonene (LM317-utgang og transistorsamler) koblet sammen.

Jeg testet den ferdige modulen og sjekket egenskapene.

Generelt likte jeg kretsen: ganske enkel, og du kan få en anstendig strøm. Det som mangler er beskyttelse mot kortslutning og strøm. Vel, det er over. Effektiviteten er ikke høy, og den avgir mye varme. Men dette er et trekk ved alle slike lineære kretsløp, som personlig ikke plager meg veldig.

Takk alle for oppmerksomheten! Jeg håper artikkelen var nyttig for deg.
7.4
8
8.7

Legg til en kommentar

    • smilersmilerxaxaokdontknowyahoonea
      sjefscratchlurejaja-jaaggressivhemmelighet
      beklagerdansedance2dance3benådninghjelpdrikkevarer
      stoppvennergodgoodgoodfløytebesvimelsetunge
      røykklappingCrayerklærehånligdon-t_mentionnedlasting
      heteirefullaugh1MDAmøtemoskingnegative
      not_ipopcornstraffeleseskremmeskremmersøk
      spydighetthank_youdetteto_clueumnikakuttenig
      dårligbeeeblack_eyeblum3rødmeskrytekjedsomhet
      sensurertpleasantrysecret2trueseieryusun_bespectacled
      ShokRespektlolPrevedvelkommenKrutoyya_za
      ya_dobryihelperne_huliganne_othodiFLUDforbudnær
13 kommentar
Ja, selvfølgelig blir dioden tvert imot, beklager beklager
Beskyttelse mot omvendt polaritet når den er koblet til (det var en sender / mottaker-mater, som Kenwood 100-watt, fra det lange nettverket ombord). Og med R1 løy jeg noe - jeg la biter av nikrom med en diameter på 1,2 mm der, men ikke 2 Ohms, kanskje 0,2. Det har det vært lenge. Men for produktet ditt er dette unødvendig, fjern begge deler.
Gjest Sergey
Jeg satte vassbryteren på nettverket.
Forfatteren
Og hvilken funksjon utfører VD1-dioden? Og er han snudd i den retningen? Etter min mening, i versjonen, som i kortslutningsskjemaet, vil det være ...
Du kan prøve beskyttelse i denne versjonen, gjorde jeg en gang.
R4 ledning. Dioden er parallell med R7.
Forfatteren
Personlig er jeg helt fornøyd med stabiliteten i kretsen, inkludert trekk ovenfor. Jeg visste ikke om bruken av den innebygde beskyttelsen i MC, interessant!
Sitat: EandV
... en økning i laststrømmen med 1,3 A flyter +/- 50 mV. ...

Dette er hvor mange prosent av utgangsspenningen, ikke gir noe forbannelse om en slik nedtrekning?
Om "ringen".En transistor med en OE inverterer fasen, jeg kom over dette et par ganger, du er plaget for å hente kondensatorer.


... • Mangel på beskyttelse mot kortslutning
• Mangel på gjeldende beskyttelse ...
Du kan bruke den innebygde i MS ved å velge motstand R4 i området opp til 1 Ohm (BE-spenning slippes på den) fra omtrent 1,5 A, beskyttelsesstrømmen til MS, til ønsket eller akseptabel verdi. Praktisk testet.
Forfatteren
Nyttig informasjon, takk!
Fra det foregående kan jeg konkludere med at en annen amatørradioartist overdriver, og stabilisering er ganske egnet for kretsløp på dette nivået.
Sitat: EandV
ved en strøm på omtrent 3A flyter utgangsspenningen +/- 20 mV når inngangen endres. Med en kraftig økning i laststrømmen med 1,3 A, flyter +/- 50 mV.
Dette er en normal reaksjon på ytre påvirkninger. Når laststrømmen øker, er det lite sannsynlig at det vil være "+/-", den vanlige reaksjonen på en økning i belastningen er en nedtrekking.
“Flytende” er når utgangsspenningen endres med konstant inngangsspenning og belastning.
Kretsen ser ut til å være lineær, det skal ikke være krusninger og forstyrrelser.
Hvorfor skulle det være det? Den er ikke koblet på noen måte. Selv LM317-spenningsregulatoren selv trenger utgangskapasitet for frekvenskompensasjon. Og hele stabilisatoren er egentlig en transistor med en OE, i kollektorkretsen som en belastning er inkludert i, og LM317 er kilden til basestrømmen. Transistoren er tatt med lav frekvens, med en liten h21e, så i dette tilfellet skal det ikke være store problemer med stabilitet, men dette betyr ikke at alt vil være glatt når du bruker raskere transistorer.
Forfatteren
Hvis du ser på videoen, med en strøm på omtrent 3A, flyter utgangsspenningen +/- 20 mV når inngangen endres. Med en kraftig økning i laststrømmen med 1,3 A, flyter +/- 50 mV. Likevel plasserte jeg ikke ordningen som laboratorietekniker, derfor, som for meg, var det ganske normalt. Hvis du setter en større kondensator ved utgangen, kan det være enda bedre.
Og hva ringer der? Kretsen ser ut til å være lineær, det skal ikke være krusninger og forstyrrelser. Eller forvirrer jeg noe?
Gjest Alex
Fortell mer hvordan denne kretsen ringer og spenningen flyter ...
Sitat: EandV
Hvis utgangen fra diodebroen er 30V, vil en slik 35V-kondensator sannsynligvis eksplodere.
Eksplodere, kanskje, og vil ikke eksplodere, det er som om han er heldig.)) Men det er helt sikkert nedverdigende.
Når du velger en filterkondensator ved likeretterutgangen, er det nødvendig å ta hensyn til de tillatte endringene i nettspenningen, arten av lasten, temperaturen på bruksstedet og parametrene til selve kondensatoren (det er andre egenskaper ved siden av kapasitansen, den tillatte spenningen og ESR). For ikke å bry deg med dette, ta en spenningsmargin på 50% - så blir du fornøyd. ))
Forfatteren
Sitat: Ivan_Pokhmelev
For inngangskondensatoren er en slik margin liten. Med en inngangsspenning på 30 V, bør kondensatoren være minst 40 V, og helst på 50.

Jeg er enig, med 30V ble jeg spent. Jeg hadde omtrent 16V ved utgangen av diodebroen og ca 21V etter 2x kondensatorer på 10.000 uF ved 35V, bare etter at modulen ovenfor ble koblet til.
Hvis utgangen fra diodebroen er 30V, vil en slik 35V-kondensator sannsynligvis eksplodere.
Sitat: Ivan_Pokhmelev
I dette tilfellet, ikke glem å isolere radiatoren fra PSU-saken.

Definitivt. Det vil være en utgangsspenning på radiatoren.
Inngangsspenning opp til 30V (i min versjon, fordi kondensatoren ved inngangen til 35V)
For inngangskondensatoren er en slik margin liten. Med en inngangsspenning på 30 V, bør kondensatoren være minst 40 V, og helst på 50.
LM317 og transistor kan monteres på en radiator uten isolerende pakninger, som I følge ordningen er disse konklusjonene (LM317-utgang og transistorsamler) koblet sammen.
I dette tilfellet, ikke glem å isolere radiatoren fra PSU-saken.

Vi anbefaler deg å lese:

Gi den til smarttelefonen ...