U ovom ću članku govoriti o još jednom linearnom regulatoru napona koji sam sastavio relativno nedavno. Izgrađen je na popularnom LM317 čipu i bipolarnom PNP tranzistoru. Gotov modul je sljedeći:
Povezani video:
U prošlosti članak Govorio sam o sličnom linearnom regulatoru napona na TL431 i NPN tranzistorima.
Ovaj krug, za razliku od gore spomenutog, sadrži nešto manje dijelova i može izdržati veće struje, zahvaljujući snažnijem tranzistoru.
Ključne značajke:
• Ulazni napon do 30 V (u mojoj verziji, jer kondenzator na ulazu do 35V)
• izlazni napon 3-25V (ovisno o struji, veća je struja, manji je izlazni napon)
• Struja do 9A (s TIP36C tranzistorom s ulaznim naponom 18 V i izlazom od 12 V, ali općenito ovisi o odabranom tranzistoru i rasipanju snage)
• Stabilizacija izlaznog napona pri promjeni ulaza
• Stabilizacija izlaznog napona kad se promijeni struja opterećenja
• Nedostatak zaštite od kratkog spoja
• Nedostatak strujne zaštite
Modul je sastavljen kako slijedi:
Objašnjenja prema shemi:
LM317 mikro krug kupljen na AliExpressu (najvjerojatnije nije originalni) ima 3 izlaza. Rezultati su naznačeni na dijagramu i slici u donjem desnom kutu.
Čip kontrolira snažni bipolarni PNP tranzistor VT1. U tu svrhu koristio sam TIP36C. Glavne karakteristike tranzistora: napon - 100V, struja kolektora - 25A (ustvari, 8-9A, jer tranzistor nije originalan i kupio ga je Ali Express), koeficijent statičke struje prijenosa 10.
Vrlo je važno nadzirati snagu koja troši tranzistor tako da ne prelazi 50-55 vata (za tranzistor u paketu TO-247 ili slične veličine, a za tranzistore u slučaju TO-220 - ne više od 25-30 W). Možete izračunati formulom:
P = (U izlaz -U ulaz) * I sakupljač
Na primjer, ulazni napon je 18 V, izlazni napon postavljamo na 12 V, struja koju imamo je 9 A:
P = (18V-12V) * 9A = 54 W
Otpornici R1, R2, R3 postavljaju napon koji će se naš krug stabilizirati. Otpornik R1 standardno se uzima pri 240 ohma (bilo koje snage). Otpornik R2 je promjenjiv, bolje je uzeti u području 2-3k ohma. U početku sam ga postavio na 4,7 k Ohm, što je dovelo da negdje na sredini raspona vrtnje gumba napon dosegne svoju maksimalnu vrijednost i ne mijenja se dalje.Lemio sam otpornik od 3,9 k Ohla paralelno s potenciometrom, podešavanje je postajalo glađe i iskorišten je cijeli raspon okretanja gumba. Otpornik R3 nije dostupan, služi za malo pomicanje donje i gornje granice područja podešavanja prema povećanju. Opće pravilo: što je veći ukupni otpor otpornika R2 i R3, veći je izlazni napon. To potvrđuje formula iz Datashita:
Otpornik R4 koristi se da malo ograniči struju na ulazu LM317 čipa. Otpor 10 Ohm. LM317 što više može kroz sebe prolaziti oko 1A (do 1.5A, ako je original). Na prvi pogled snaga otpornika R4 trebala bi biti:
P = I ^ 2 * R = 1 * 1 * 10 = 10 W
Ali otkad struja također prolazi kroz bazu tranzistora VT1, zaobilazeći otpornik, možete uzeti otpornik R4 i 5 vata.
Gore navedene komponente čine jezgru kruga, a sve ostalo su dodatni elementi za poboljšanje stabilnosti i pružanje neke zaštite.
Kondenzator C2 (keramički 1-10 mikrofaradi) - lemio je paralelno sa varijabilnim otporom i poboljšava stabilnost regulacije. Da bi zaštitili mikro krug LM317 kada se kondenzator C2 isprazni, postavi se D2 dioda. Oni, zajedno s diodom D1, štite mikrocirku i tranzistor od reverzne struje. Dioda D3 služi za zaštitu kruga od samoindukcije EMF-a kada se pokreću električni motori. Kondenzatori C4 (elektrolitički 35V 470-1000 uF) i C5 (keramika 1-10 uF) tvore ulazni filter, a kondenzatori C1 (elektrolitički 35V 1000-3300 uF) i C3 (keramički 1-10 uF) stvaraju izlazni filter. Otpornik R5 na 10 k Ohm (bilo koje snage) stvara malo opterećenje za stabilnost kruga u praznom hodu i pomaže u brzom pražnjenju kondenzatora u slučaju nestanka struje.
Proces izrade:
Isprva je sve sastavljeno pomoću šarkirane instalacije i testirano.
Zatim sam lemio krug na ploči u obliku modula.
Dodao je mali radijator.
S takvim radijatorom, krug može dugo raditi samo pri malim strujama. Da bi krug dugo radio punom snagom, potreban vam je masivniji radijator.
LM317 i tranzistor mogu se montirati na radijator bez izolacijskih brtvi, kao Prema shemi, ovi zaključci (izlaz LM317 i tranzistorski kolektor) su povezani.
Ispitao sam gotov modul i provjerio karakteristike.
Općenito, svidio mi se krug: prilično jednostavan i možete dobiti pristojnu struju. Ono što nedostaje je zaštita od kratkog spoja i struje. Pa, gotovo je. Učinkovitost nije visoka i odaje puno topline. Ali to je značajka svih takvih linearnih krugova, što me osobno zapravo ne muči.
Hvala svima na pažnji! Nadam se da vam je članak bio koristan.