Схемы стабилизаторов напряжения и тока
Стабилизированные источники питания необходимы для обеспечения независимости параметров электронного устройства от изменений питающего напряжения. Практически в любой современной аппаратуре имеется стабилизатор напряжения, а то и несколько. В таких устройствах часто применяются операционные усилители ( ОУ ), с помощью которых решить эту задачу просто и эффективно с точностью регулировки и стабильности в диапазоне 0,01…0,5 %, причём ОУ легко встраивать в традиционные стабилизаторы напряжения и тока.
Простейший стабилизатор напряжения представляет собой усилитель постоянного тока, на вход которого подано постоянное напряжение стабилитрона или часть его. Нагрузочная способность такого стабилизатора определяется силой максимального выходного тока ОУ.
Следящие стабилизаторы, как правило, работают на принципе сравнения опорного и выходного напряжений, усиления их разности и управления электропроводностью регулирующего транзистора.
Стабилизатор по схеме Рис.1 выдаёт напряжение Uвых большее, чем опорное напряжение стабилитрона VD1, а стабилизатор Рис.2 – меньшее. Стабилизаторы питаются от одного источника. С помощью эмиттерного повторителя VT2 увеличивают ток нагрузки, в нашем примере – до 100 мА, но можно и более с составным повторителем на мощном транзисторе.
Транзистор VT1 защищает выходной транзистор VT2 от перегрузок по току, причём датчиком тока служит резистор R8 небольшого сопротивления, включённый в цепь эмиттера транзистора VT2. Когда падение напряжения на нём превысит Uб-э=0,6 В, откроется транзистор VT1 и зашунтирует эмиттерный переход транзистора VT2. При токах нагрузки до 10…15 мА резисторы R7, R8 и транзисторы VT1, VT2 можно не ставить. Отметим, что в стабилитронах по схемам на
На Рис.3а приведена схема подобного стабилизатора в котором ОУ включён таким образом, что он сам питается стабилизированным напряжением. Здесь дополнительно включены несколько элементов, улучшающих работу стабилизатора напряжения. Потенциал выхода ОУ DA1 смещён в сторону положительного напряжения с помощью стабилитрона VD3 и транзистора VT1. Выходной эмиттерный повторитель – составной ( VT2, VT3 ), а к базе защитного транзистора VT4 подключён делитель R4R5, что позволяет создать “падающую” характеристику ограничения тока перегрузки. Ток короткого замыкания не превышает 0,3 А.
Термокомпенсированный источник опорного напряжения выполнен на микросхеме К101КТ1А (DA2). Выходное напряжение стабилизатора, равное +15В, изменяется всего на 0,0002 % при изменении входного напряжения в пределах 19…30 В; при изменении тока нагрузки от нуля до номинального выходное напряжение падает лишь на 0,001%. В этом стабилизаторе подавление пульсаций входного напряжения частотой 100 Гц составляет 120 дБ. К достоинствам стабилизатора следует отнести также и то, что в отсутствии нагрузки потребляемый ток составляет около 10 мА. При скачкообразном изменении тока нагрузки выходное напряжение устанавливается с погрешностью 0,1% за время не более 5 мкс.
Практически нулевые пульсации напряжения на выходе может обеспечить стабилизатор по схеме Рис.4. Если движок переменного резистора R1 находится в верхнем (по схеме) положении, амплитуда пульсаций максимальна. По мере перемещения движка вниз амплитуда будет уменьшаться, так как напряжение пульсаций, поданное на инвертирующий вход ОУ через конденсатор С2, в противофазе складывается с выходным напряжением пульсаций. Примерно в среднем положении движка резистора R1 пульсации будут компенсированы.
В случае необходимости получения отрицательного выходного напряжения необходимо в качестве повторителя применить p-n-p транзистор, а также заземлить положительную шину питания ОУ. Но можно поступить по-другому, если в аппаратуре требуются стабилизированные напряжения разной полярности.
На Рис.5 приведены две упрощённые схемы соединения стабилизаторов для получения выходных напряжения разного знака. В первом случае входная и выходная цепи имеют общую шину. Пусть, например, имеются только положительные стабилизаторы. Тогда в стабилизаторе по второй схеме можно применить, если оба канала по входным цепям гальванически развязаны, чтобы можно было заземлять положительный полюс нижнего (по схеме) стабилизатора. Источником опорного напряжения для одного из каналов служит стабилитрон, а для второго – выходное напряжение первого стабилизатора. Для этого необходимо включить делитель из двух резисторов между выводами +Uст и -Uст стабилизаторов и подвести напряжение средней точки делителя к неинвертирующему входу ОУ второго стабилизатора, заземлив инвертирующий вход ОУ. Тогда выходные напряжения двух стабилизаторов ( несимметричные в общем случае ) связаны и регулирование напряжений осуществляется одним переменным резистором.
В случае если необходимо иметь два питающих напряжения с заземлённой средней точкой, то можно применить активный делитель на ОУ с повторителями для увеличения нагрузочной способности (Рис. 6). Если R1=R2, то равны и выходные напряжения относительно заземлённой средней точки. Через выходные транзисторы VT1 и VT2 протекают полные токи нагрузки, а падение напряжения на участках коллектор – эмиттер равны половине входного напряжения. Это надо иметь в виду при выборе радиаторов охлаждения.
Ключевые стабилизаторы напряжения зарекомендовали себя наилучшим образом с точки зрения экономичности, так как КПД таких устройств всегда высокий. Несмотря на их сложность по сравнению с линейными стабилизаторами, только за счёт уменьшения размеров теплоотводящего радиатора проходного транзистора ключевой стабилизатор позволяет уменьшить габариты регулируемого мощного источника питания в два – три раза. Недостаток ключевых стабилизаторов заключается в повышении уровня помех. Однако рациональное конструирование, и когда весь блок выполнен в виде экранированного модуля с расположенной непосредственно на теплоотводе мощного транзистора платой управления, позволяет свести помехи к минимуму. Устранить “пролезание” высокочастотных помех в нестабилизированный источник первичного питания и нагрузку можно путём включения последовательно радиочастотных дросселей, рассчитанный на постоянный ток 1…3 А. В ключевых стабилизаторах напряжения с успехом применяются интегральные компараторы.
На Рис. 7 приведена схема релейного стабилизатора на базе микросхемы К554СА2. Здесь компаратор DA1 работает от источников напряжения +12 и -6 В. Эта комбинация образована подключением вывода 11 положительного питания DA1 к эмиттеру транзистора VT1 (+18 В), вывода 2 – к стабилитрону VD6 (примерно +6 В), вывода 6 отрицательного питания – к нулевому потенциалу общей шины. Опорное напряжение стабилизатора формируется диодами VD3 – VD5, оно равно +4,5 В. Это напряжение подаётся на инвертирующий вход компаратора DA1, включённого по схеме детектора уровня с гистерезисной характеристикой из-за положительной обратной связи по цепи R5, R3. Цепь отрицательной обратной связи замыкается через усилительный транзистор VT2, ключевой элемент на транзисторах VT3, VT4 и фильтр L1C7. Глубину отрицательной обратной связи по выходному напряжению регулируют переменным резистором R4, в результате оно изменяется в пределах 4…20 В при минимальном входном нестабилизированном напряжении +23 В и максимальном – до +60 В с применением элементов, рассчитанных на такое напряжение. В то же время переменная составляющая выходного напряжения ( пульсации ) проходят без ослабления через конденсатор С4, поэтому регулирование выходного напряжения не приводит к пропорциональному изменению пульсаций.
Данный стабилизатор напряжения относится к числу автогенерирующих, когда в зависимости от входного напряжения и тока нагрузки, разряжающего накопительный конденсатор C7, автоматически меняется как период автоколебаний, так и время включённого состояния транзисторов VT3, VT4. Усилитель управления на компараторе DA1 и транзисторе VT2 открывает ключевой элемент в тот момент, когда потенциал инвертирующего входа станет меньше, чем потенциал неинвертирующего (опорного) входа. В этот момент напряжение на нагрузке падает несколько ниже заданного уровня стабилизации, т.е пульсирует. После включения транзисторов VT3, VT4 ток через дроссель L1 нарастает, его индуктивность и конденсатор С7 запасает энергию, так что потенциал инвертирующего входа повышается. Благодаря действию усилителя управления ключевой элемент закрывается. Затем фильтр L1C7 отдаёт некоторую часть запасённой энергии в нагрузку, причём полярность напряжения на дросселе L1 меняется и цепь питания замыкается через диод VD7. Как только напряжение на конденсаторе С7 станет ниже опорного на величину гистерезиса, вновь включаются транзисторы VT3, VT4. Далее циклы повторяются.
В качестве дросселя L1 можно применить дроссели фильтров промышленного изготовления, например из серий Д8, Д5 – плоские и др., среди которых выбирают типономинал с требуемой индуктивностью, рассчитанный на ток подмагничивания не менее ожидаемого тока нагрузки и пригодный к использованию на частотах до 50 кГц.
Диод VD7 должен быть обязательно быстродействующим с большим допустимым импульсным током, не менее удвоенного значения тока нагрузки. В стабилизаторе по схеме на Рис. 7, где ток нагрузки 2 А, возможна замена его на диоды КД212Б, КД217А и некоторые другие. Конденсатор С7 из ряда К53 или танталовый типов К52-7А, К52-9, К52-10, С9 – ёмкостью не менее 15,…2,2 мкФ.
Большая потребность в стабилизаторах для питания аппаратуры привела к необходимости разработки и производства специальных линейных микросхем – стабилизаторах напряжения. В интегральном исполнении преобладают последовательные регуляторы с непрерывным или импульсным режимом управления. Стабилизаторы строятся как для положительных так и для отрицательных напряжений питания. Выходное напряжение может быть регулируемым или фиксированным, например +5 В для питания блоков с цифровыми микросхемами или ±15 В для питания аналоговых микросхем. К данной группе из выпускаемых стабилизаторов относятся категория регулируемых стабилизаторов КР142ЕН1 и К142ЕН2.
На базе микросхем КР142ЕН1,2 можно создавать стабилизаторы отрицательных напряжений Рис. 8. При этом стабилитрон VD1 смещает уровень напряжения на выводе 8 относительно входного напряжения. Базовый ток транзистора VT1 не должен превышать максимально допустимого тока стабилизатора, иначе следует применить составной транзистор.
Широкие возможности микросхем КР142ЕН1,2 позволяют создавать на их основе релейные стабилизаторы напряжения (Рис. 9). В таком стабилизаторе опорное напряжение установлено делителем R4R5, а амплитуда пульсаций выходного напряжения на нагрузке задаётся делителем R2R3. Следует также иметь в виду, что ток нагрузки не может изменяться в широких пределах, обычно не более чем в два раза от номинального значения. Преимуществом релейных стабилизаторов является высокий КПД.
Также следует рассмотреть ещё один класс стабилизаторов – стабилизаторов тока, преобразующих напряжение в ток независимо от изменения напряжения нагрузки. Мощные источники тока предусматривают подключение к ОУ усилительных транзисторов.
На Рис.10 дана схема источника тока, а на Рис. 11 – схема приёмника тока. В обоих устройствах сила тока зависит от напряжения Uвх и номинала резистора R1, чем меньше входной ток ОУ и тем меньше ток управления первого (после ОУ) транзистора, который выбран поэтому полевым. Ток нагрузки может достигать 100 мА.
Схема простого мощного источника тока для зарядки устройства показана на Рис. 12. Здесь R4 – токоизмерительный проволочный резистор. Номинальное значение тока нагрузки Iн =ΔU/R4=5 A устанавливается примерно при среднем положении движка резистора R1. При зарядке автомобильной аккумуляторной батареи напряжение Uвх ≥ 18 В без учёта пульсаций выпрямленного переменного напряжения. В таком устройстве следует применять ОУ с диапазоном входного напряжения вплоть до напряжения положительного питания. Такими возможностями обладают ОУ К553УД2, К153УД2, К153УД6, а также КР140УД18.
Более подробно по данной тематике можно найти в источнике:
“В ПОМОЩЬ РАДИОЛЮБИТЕЛЮ” выпуск 91, МОСКВА издательство ДОСААФ СССР, 1985 стр. 39-53
ПохожееLM317 регулируемый стабилизатор напряжения и тока. Характеристики, онлайн калькулятор, datasheet
Интегральный, регулируемый линейный стабилизатор напряжения LM317 как никогда подходит для проектирования несложных регулируемых источников и блоков питания, для электронной аппаратуры, с различными выходными характеристиками, как с регулируемым выходным напряжением, так и с заданным напряжением и током нагрузки.
Для облегчения расчета необходимых выходных параметров существует специализированный LM317 калькулятор, скачать который можно по ссылке в конце статьи вместе с datasheet LM317.
Технические характеристики стабилизатора LM317:
- Обеспечения выходного напряжения от 1,2 до 37 В.
- Ток нагрузки до 1,5 A.
- Наличие защиты от возможного короткого замыкания.
- Надежная защита микросхемы от перегрева.
- Погрешность выходного напряжения 0,1%.
Эта не дорогая интегральная микросхема выпускается в корпусе TO-220, ISOWATT220, TO-3, а так же D2PAK.
Назначение выводов микросхемы:
Электрический паяльник с регулировкой температуры
Мощность: 60/80 Вт, температура: 200’C-450’C, высококачествен…
[info] Микросхема LM317Регулируемый стабилизатор напряжения на LM317
Набор для сборки регулируемого стабилизатора напряжения на LM317
[/info]
Онлайн калькулятор LM317
Ниже представлен онлайн калькулятор для расчета стабилизатора напряжения на основе LM317. В первом случае, на основе необходимого выходного напряжения и сопротивления резистора R1, производится расчет резистора R2. Во втором случае, зная сопротивления обоих резисторов (R1 и R2), можно вычислить напряжение на выходе стабилизатора.
Калькулятор для расчета стабилизатора тока на LM317 смотрите здесь.
Примеры применения стабилизатора LM317 (схемы включения)
Стабилизатор тока
Данный стабилизатор тока можно применить в схемах различных зарядных устройств для аккумуляторных батарей или регулируемых источников питания. Стандартная схема зарядного устройства приведена ниже.
В данной схеме включения применяется способ заряда постоянным током. Как видно из схемы, ток заряда зависит от сопротивления резистора R1. Величина данного сопротивления находится в пределах от 0,8 Ом до 120 Ом, что соответствует зарядному току от 10 мА до 1,56 A:
Источник питания на 5 Вольт с электронным включением
Ниже приведена схема блока питания на 15 вольт с плавным запуском. Необходимая плавность включения стабилизатора задается емкостью конденсатора С2:
Регулируемый стабилизатор напряжения на LM317
Схема включения с регулируемым выходным напряжением
lm317 калькулятор
Для упрощения расчета номинала резистора можно использовать несложный калькулятор, который поможет рассчитать необходимые номиналы не только для LM317, но и для L200, стабилитрона TL431, M5237, 78xx.
Скачать datasheet и калькулятор для LM317 (319,9 KiB, скачано: 48 780)
Аналог LM317
К аналогам стабилизатора LM317 можно отнести следующие стабилизаторы:
- GL317
- SG31
- SG317
- UC317T
- ECG1900
- LM31MDT
- SP900
- КР142ЕН12 (отечественный аналог)
- КР1157ЕН1 (отечественный аналог)
lm317 стабилизатор тока — стабилизация и защита схемы
Стабилизатор тока для светодиодов применяется во многих светильниках. Как и всем диодам, LED присуще нелинейная вольт-амперная зависимость. Что это значит? При повышении напряжения, сила тока медленно начинает набирать мощь. И только при достижении порогового значения, яркость светодиода становится насыщенной. Однако если ток не перестанет расти, то лампа может сгореть.
Правильная работа LED может быть обеспечена только благодаря стабилизатору. Эта защита необходима еще и по причине разброса пороговых значений напряжения светодиода. При подключении по параллельной схеме лампочки могут просто на просто сгореть, так как им приходится пропускать недопустимую для них величину тока.
Виды стабилизирующих устройств
По способу ограничения силы тока выделяются устройства линейного и импульсного типа.
Так как напряжение на светодиоде – неизменная величина, то стабилизаторы тока часто считают стабилизаторами мощности LED. Фактически последняя прямо пропорциональна изменению напряжения, что характерно для линейной зависимости.
Линейный стабилизатор нагревается тем больше, чем больше прилагается к нему напряжения. Это его главный недочёт. Преимущества данной конструкции обусловлены:
- отсутствием электромагнитных помех;
- простотой;
- низкой стоимостью.
Более экономичными устройствами являются стабилизаторы на основе импульсного преобразователя. В этом случае мощность прокачивается порционно – по мере необходимости для потребителя.
Схемы линейных устройств
Самая простейшая схема стабилизатора – это схема, построенная на основе LM317 для светодиода. Последний являются аналогом стабилитрона с определенным рабочим током, который он может пропускать. Учитывая малую силу тока можно собрать простой аппарат самостоятельно. Наиболее простой драйвер светодиодных ламп и лент собирают именно таким способом.
Микросхема LM317 уже не одно десятилетие является хитом среди начинающих радиолюбителей благодаря своей простоте и надежности. На её основе можно собрать регулируемый блок питания, светодиодный драйвер и другие БП. Для этого потребуется несколько внешних радиодеталей, модуль работает сразу, настройки не требуется.
Интегральный стабилизатор LM317 как никакой другой подходит для создания несложных регулируемых блоков питания, для электронных устройств с разными характеристиками, как с регулируемым выходным напряжением, так и с заданными параметрами нагрузки.
Основное назначение это стабилизация заданных параметров. Регулировка происходит линейным способом, в отличие от импульсных преобразователей.
Выпускаются LM317 в монолитных корпусах, исполненных в нескольких вариациях. Самая распространённая модель TO-220 с маркировкой LM317Т.
Каждый вывод микросхемы имеет свое предназначение:
- ADJUST. Ввод для регулирования выходного напряжения.
- OUTPUT. Ввод для формирования выходного напряжения.
- INPUT. Ввод для подачи питающего напряжения.
Технические показатели стабилизатора:
- Напряжение на выходе в пределах 1,2–37 В.
- Защита от перегрузки и КЗ.
- Погрешность выходного напряжения 0,1%.
- Схема включения с регулируемым выходным напряжением.
Мощность рассеяния и входное напряжение устройства
Максимальная «планка» входного напряжения должна быть не более заданной, а минимальная – выше желаемой выходной на 2 В.
Микросхема рассчитана на стабильную работу при максимальном токе до 1,5 А. Это значение будет ниже, если не применять качественный теплоотвод. Максимально допустимое рассеивание мощности без последнего равно примерно 1,5 Вт при температуре окружающей среды не более 300 С.
При установке микросхемы требуется изоляция корпуса от радиатора, к примеру, с помощью слюдяной прокладки. Также эффективный отвод тепла достигается путём применения теплопроводной пасты.
Краткое описание
Коротко описать достоинства радиоэлектронного модуля LM317, применяемого в стабилизаторах тока, можно так:
- яркость светового потока обеспечивается диапазоном выходного напряжения 1, – 37 В;
- выходные показатели модуля не зависят от частоты вращения вала электродвигателя;
- поддерживание выходного тока до 1,5 А позволяет подключать несколько электроприёмников;
- погрешность колебаний выходных параметров равна 0,1% от номинального значения, что является гарантией высокой стабильности;
- имеется функция защиты по ограничению тока и каскадного отключения при перегреве;
- корпус микросхемы заменяет землю, поэтому при внешнем креплении уменьшается количество монтажных кабелей.
Схемы включения
Безусловно, наипростейшим способом токового ограничения для светодиодных ламп станет последовательное включение добавочного резистора. Но данное средство подходит лишь только для маломощных LED.
Простейший стабилизированный блок питания
Чтобы сделать стабилизатор тока потребуется:
- микросхемка LM317;
- резистор;
- монтажные средства.
Собираем модель по нижеприведенной схеме:
Модуль можно применять в схемах разных зарядных устройств либо регулируемых ИБ.
Блок питания на интегральном стабилизаторе
Этот вариант более практичный. LM317 ограничивает потребляемый ток, который задается резистором R.
Помните, что максимально допустимое значение тока, которое нужно для управления LM317, составляет 1,5 А с хорошим радиатором.
Схема стабилизатора с регулируемым блоком питания
Ниже изображена схема с регулируемым выходным напряжением 1.2–30 В/1,5 А.
Переменный ток преобразуется в постоянный с помощью моста-выпрямителя (BR1). Конденсатор С1 фильтрует пульсирующий ток, С3 улучшает переходную характеристику. Это означает, что стабилизатор напряжения может отлично работать при постоянном токе на низких частотах. Выходное напряжение регулируется ползунком Р1 от 1.2 вольта до 30 В. Выходной ток составляет около 1,5 А.
Подбор резисторов по номиналу для стабилизатора должен осуществляться по точному расчету с допустимым отклонением (небольшим). Однако разрешается произвольное размещение резисторов на монтажном плате, но желательно для лучшей стабильности размещать их подальше от радиатора LM317.
Область применения
Микросхема LM317 является отличным вариантом для использования в режиме стабилизации основных технических показателей. Она отличается простотой в исполнении, недорогой стоимостью и отличными эксплуатационными характеристиками. Единственный недостаток – пороговое значение напряжения составляет лишь 3 В. Корпус в стиле ТО220 – это одна из самых доступных моделей, которая позволяет рассеивать тепло довольно хорошо.
Микросхема применима в устройствах:
Стабилизирующая схема, построенная на основе LM317 простая, дешёвая, и в то же время надежная.
КАТЕГОРИИ СХЕМ СПРАВОЧНИК ИНТЕРЕСНЫЕ СХЕМЫ |
| САМЫЕ ПОПУЛЯРНЫЕ СХЕМЫ ТЕГИ |
Регулируемый стабилизатор напряжения с регулируемым ограничением выходного тока
Простенькая относительно схемка, со средними параметрами, на основe транзисторoв с большим усилением. Была сделана для своих нужд в качестве лабораторного.Часто приходилось заниматься ремонтом или запуском разных схем, для которых нужно было просто иметь чем их питать 3V, 5V, 6V, 9V, 12V… И каждый раз искал что-нибудь подходящее. В ход шли блоки питания от калькуляторов, магнитофонов, аккумуляторы, батарейки. Иногда радовался, что соответствующий источник не давал больших токов, таким образом спасая меня от лишних трат. Конечно делал одно- двух-транзисторные стабилизаторы для решения этой проблемы, но резульнаты не удовлетворяли. Где-то на второй волне вдохновения родилось то, с чем хочу поделится.
Применяется до сих пор при ремонте и запуске устройств, если подходит выходное напряжение конечно. А также при не совсем обычном применении – проверка стабилитронов, зарядка пальчиковых аккумуляторов, просто как источник стабильного тока. В таких случаях крайне удобно наличие хотя бы вольтметра на выходе.
Содержание / Contents
Устройство разрабатывалось для выходного напряжения 1…12V и регулирования выходного тока в пределах 0,15…3А. Конечно для хороших результатов поставил транзисторы с усилением более 500 (сняты с платы МЦ-31 телевизора 3усцт), а составной регулирующий – около 10 000 (если измеритель не врёт – взял из модуля СКР телевизора 2усцт, коррекция растра).Важно наверно, что питал схему от автомобильного аккумулятора, когда снимал данные.
Далее поставил трансформатор и некоторые чудеса, типа 3А при 12V, стали невозможными. Падало напряжение на выходе выпрямителя. Кому ещё интересно – ближе к схеме.
Схема стабилизатора напряжения с регулируемым ограничением выходного тока
Итак, на Х1 подаётся минус источникa напряжения, а с Х2 берётся стабилизированное и ограниченное в выходном токе напряжение. Если вкратце, то VТ3 – регулирующий, VТ4 – компаратор и усилитель сигнала ошибки стабилизатора напряжения, VТ1 — компаратор и усилитель сигнала ошибки стабилизатора выходного тока, VТ2 — датчик наличия ограничения выходного тока. За основу был взят распространённый вариант стабилизатора напряжения.
Исходная схема с фиксированным напряжением и защитой по току
Она слегка изменена, чтобы можно было менять в возможно бОльших пределах выходное напряжение, и убрать блокирование стабилизатора. Добавлен R8, чтобы сделать возможным работу схемы ограничения выходного тока на VТ1. Добавлен R7 и VD3 для установки пределов изменения выходного напряжения. Конденсаторы С1 и С2 помогут уменьшить пульсации на выходе.
Теперь позвольте мне пройтись с объяснениями по второму кругу (cм. первую схему). При появлении на входе Х1 относительно общего провода отрицательного постоянного напряжения в пределах 9…15V, появится ток в цепи R2-VD2-R6-VD1. На стабилитроне VD1 появится стабильное напряжение. Часть этого напряжения подаётся на базу VТ4, который в результате откроется. Его ток коллектора откроет VТ3. Ток коллектора VТ3 зарядит С2, а через делитель R9, R10 часть напряжения С2 (оно же выходное) поступит на эмитер VТ4. Этот факт не позволит выходному напряжению расти больше чем удвоенное (Uбазы VT4 — 0,6V). Удвоенное потому, что делитель R9, R10 на два. Так как на базе VT4 напряжение стабильно, выходное тоже будет стабильным. Это есть рабочий режим. Транзисторы VТ1, VТ2 закрыты и никак не влияют.
Подсоединим нагрузку. Появится ток нагрузки. Он потечёт по цепи R2, Э-К VТ3 и дальше в нагрузку. R2 здесь работает датчиком тока. Пропорционально току на нём появляется напряжение. Это напряжение суммируется с частью напряжения, взятого с помощью R5 от VD2 и прилагается к базовому переходу VТ1 (R3 – чисто для ограничения тока базы VТ1 при бросках и защиты таким образом VТ1) и когда оно становится достаточным для открытия VТ1, устройство входит в режим ограничения выходного тока. Часть тока коллектора VТ4, который раньше поступал в базу VТ3, сейчас уходит через переход база-эмитер VТ2 в коллектор VТ1.
Благодаря большому коэффициенту усиления транзисторов, напряжение база-эмитер VТ1 будет поддерживаться около 0,6V. Это значит, что напряжение на R2 будет неизменным, следовательно и ток через него, а дальше через нагрузку тоже. Движком R5 можно выбирать ограничение тока от минимального до почти 3А.
При наличии режима ограничении тока открыт и VТ2, своим током коллектора он зажжёт светодиод HL1. Следует понимать, что ограничение тока «имеет приоритет» перед «стабильностью» выходного напряжения.
На выходе устройства я поставил вольтметр, а вот когда нужно ограничение на определённом токе, просто закорачиваю выход тестером в режиме амперметра и с помощью R5 добиваюсь желаемого.
Схемка простинькая но всё хорошее основано на большом усилении транзисторов (более 500). А VТ3 вообще составной. Букв на названиях транзисторов нет, но должны все подойти. У меня все «Г». Главное – усиление и малые утечки. В справочнике пишут, что у некоторых букв «Ку» от 200, но мои все имели более 600. Переменники попались группы А. Для VТ3 нужен радиатор. Я поставил какой был и влез в корпус. Максимальную надежность обеспечит лишь радиатор, расчитанный на рассеивание мощности равной Uвходное умножить на 3А, т.е. 30…50Вт.Думаю мало кому понадобится 1V на 3А долговременно, поэтому смело можно ставить радиатор в 2…3 раза меньше.
VD2 и VD3 служат источниками напряжения в 0,6V. Можно использовать и другие кремниевые диоды. R4 – несколько сдвигает порог, когда загорается светодиод. Если он горит, значит вовсю идет ограничение выходного тока. R1 просто ограничивает ток светодиода. Потенциометры можно и с большим номиналом (в 2…3 раза). R8 можно уменьшить (где-то до 4к), если у транзистора VТ3 не хватит усиления.
С печатной платой – как обычно в простых схемах, изготавливаемых в единственном экземпляре. Была плата для другого регулируемого стабилизатора напряжения, параметры которого не устраивали. Она была превращена в макетницу и на ней собрана данная схема. Резисторы использованы на 0,25 Вт (можно и 0,125) – не вижу особых требований. При 3А (если Ваш выпрямитель их даст) – заводской проволочный R2 (2 Вт-а) будет на пределе и наверно стоит ставить мощнее (5Вт). Электролиты — К50-16 на 16V.
Eсли нет составного транзистора – «составьте» его из чего есть. Начните с КТ817 + КТ315, с буквами «Б» и дальше. (Если всё же не хватит усиления у VТ3, я бы уменьшил R9 и R10 до 200 Ом и R8 до 2 кОм).
Трансформатор, выпрямитель и конденсатор фильтра – Ваши. Они не менее важны, но я хотел рассказать только о таком более-менее универсальном стабилизаторе. (У меня стоит 10-ватный транс на 10V/1А переменного, откуда-то взятый блочный мостик на 1А, и 4000мкФ/16V электролит фильтра. Стыдно, зато всё влезает в корпус.
Нужно заметить, что стрелочный индикатор (в схеме не указан) с помощию переключателя, можно использовать и как вольтметр и как амперметр. В первом случае видим выходное напряжение, во втором выходной ток.
Вышерасписанное устройство у меня работает в составе «всё в одном»: развитый (хоть и однополярный) блок питания, частотомер и генератор звуковых частот (синус, квадрат, треугольник). Схемы взяты из журнала «Радио». (Работают не совсем так как хотелось бы. Во-первых потому, что внёс слишком много «несанкционированных» изменений – особенно в элементной базе – поставил что имел.) Конечно имеется возможность работы головки вольтметра в качестве индикатора частоты в частотомере. При пользовании генератором – частотомер показывает частоту. Имеется и выход переменного напряжения 6,3V и 10V , на всякий случай.Корпус, который виден на фотографии не ахти, чтобы его повторять. И вообще: всё там задумывалось, как зеркальное отражение, но загнул переднюю панель по ошибке не в ту сторону. Я растроился и не стал уже его никак украшать.
Виктор Бабешко повторил конструкцию, прислал свой вариант печатки и фотку.Файл в LayOut: ▼ bp.zip 17,02 Kb ⇣ 107
Камрад, рассмотри датагорские рекомендации
🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать
Куплено и опробовано читателями или в лаборатории редакции.
04.05.18 изменил Datagor. Добавлен чертеж ПП
Регулируемый стабилизатор напряжения
Технические характеристикиUвх.max (для LM317) …………….. 40v
Uвх.max (для остальных) ……………. 30v
Uвых.max (для LM317) …………….. 37v
Uвых.max (для остальных) …………… 29v
Uвых.min ……………………………. 1,25v
Uвых. (нестабильность) …………. 0,1 %
S теплоотвода (при Imax.) ……. 200 кв.см.
Параметры по типам ИМС
LM317T КРЕН12А | LD1085 | LD1084 КРЕН22 | LT1083 КРЕН22А | |
Iвых.max | 1,5A | 3A | 5A | 7,5A |
Pрас.max | 15W | 30W | 30W | 30W |
Uпад.min | 2,5V | 1,3V | 1,3V | 1,3V |
Принципиальная схема
C1, C2, C3………….10μFx50V
DA1 …………LM317 (SD1083, 84, 85)
R1 ………………..4,7 kOm
R2 ………………….150 Om
Печатная плата со стороны деталей.
Печатная плата со стороны пайки.
СФ1, СФ2, VD1 устанавливаются вне платы, их номинал выбирается исходя из рабочего тока и напряжения.
VD1 обязательно устанавливать при подключении индуктивной нагрузки !
При работе сбольшими токами использовать провода максимально возможного сечения.
Корпус микросхемы находится под потенциалом Uвых., она должна быть установлена на теплоотвод.
<<< Схемы электрические
стабилизатор напряжения своими руками, простой стабилизатор
Стабилизатор на одном стабилитронеДля сглаживания пульсаций напряжения и постоянства тока на выходе блока питания применяют стабилизаторы. Как правило в основе стабилизатора лежит стабилитрон. Стабилитрон – полупроводниковый прибор обладающий свойством стабилизации напряжения. В отличии от обычного диода работает в обратной полярности (на катод подается плюс), в режиме лавинного пробоя. Благодаря этому свойству стабилитрона напряжение на нем, а следовательно, и на нагрузке практический не меняется. На рисунке ниже представлена схема простейшего стабилизатора.
Такой стабилизатор подойдет для питания маломощных устройств.
Принцип работы стабилизатора на стабилитронеКонденсатор нужен для сглаживания пульсаций по напряжению, называется он фильтрующим. Резистор нужен для сглаживания пульсаций по току и называется он гасящим. Стабилитрон стабилизирует напряжение на нагрузке. Для нормальной работы данной схемы напряжение питания должно быть больше 40…50 %. Стабилитрон следует подобрать под нужное нам напряжение и ток.
Для питания нагрузки большей мощности в схему добавляют транзистор. Пример схемы показан ниже.
Принцип работы стабилизатора на одном транзистореЦепочка из R1 и VT1 нам уже знакома из предыдущей схемы, это простейший стабилизатор, он задает стабилизированное напряжение на базе транзистора VT2. Транзистор в свою очередь выполняет функцию усилителя тока и является управляющим элементом в этой схеме. Например, при повышении входного напряжения, выходное напряжение будет стремится к возрастанию. Это приводит к понижению напряжения на эмиттерном переходе транзистора VT2, что приводит к его закрытию. При этом падение напряжения на участке эмиттер – коллектор возрастает на столько, что напряжение на стабилитроне уменьшается до исходного уровня. При понижении напряжения стабилизатор реагирует в обратном порядке.
В практике радиолюбителя бывают ошибки и происходит короткое замыкание. Для уменьшения последствий в результате КЗ рассмотрим схему стабилизатора на два фиксированных напряжения и с защитой от короткого замыкания.
Как видим в данную схему добавлен транзистор V4, диоды V6 и V7, и параметрический стабилизатор состоящий из резистора R1, диодов V2, V3 оснащен переключателем S2.
Принцип работы защиты стабилизатораДанная схема рассчитана на ток срабатывания от КЗ 250…300 мА, пока он не превышен, ток будет проходить через делитель напряжения состоящий из диода V7 и резистора R3. Путем подбора данного резистора можно регулировать порог срабатывания защиты. Диод V6 при этом будет закрыт и никакого влияния на работы оказывать не будет. При срабатывании защиты диод V7 закроется, а диод V6 откроется и зашунтирует подключений стабилитрон, при этом транзисторы V4 и V5 закроются. Ток на нагрузке упадет до 20…30 мА. Транзистор V5 следует устанавливать на теплоотвод.
В ремонте или наладке электронных устройств необходимо иметь блок питания с регулируемым выходным напряжением. Принципиальная схема стабилизаторы с регулировкой по напряжению представлена ниже.
Принцип работы стабилизатора с регулировкой напряженияПараметрический стабилизатор состоящий из R2 и V2 стабилизируют напряжение на переменном резисторе R3. Напряжение с этого резистора поступает на управляющий транзистор. Этот транзистор включен по схеме эмиттерного повторителя, нагрузкой которого является резистор R4. Напряжение с резистора R4 подается на регулирующий транзистор V4, нагрузкой которого уже выступает наше питаемое устройство. Регулировка напряжения осуществляется переменным резистором R3, если движок резистора находится в минимальном положении по схеме, то напряжения для открытия транзисторов V3 и V4 недостаточно и на выходе будет минимальное напряжение. При вращении движка, транзисторы начинают открываться, что увеличивает напряжение на нагрузке. При увеличении тока нагрузки, падение напряжения на резисторе R1 и лампа Н1 начинает загораться, при токе в 250 мА наблюдается тусклое свечение, а при токе в 500мА и выше яркое. Транзистор V4 следует устанавливать на теплоотвод. При повышенной нагрузке более 500 мА, следует как можно быстрее выключить блок питания, так как при длительной максимальной нагрузке выходят из строя диоды в выпрямительном мостике и транзистор V4.
Данные схемы при правильной сборке не нуждаются в наладке. Также их можно модернизировать на более большой ток и напряжения. Путем подбора радиоэлементов с нужными нам параметрами.
На этом все. Если у Вас есть замечания или предложения по данной статье, прошу написать администратору сайта.
Успехов!
Сильноточная схема регулируемого регулятора напряжения, 0-30 В 20A
Если вам нужна сильноточная схема регулируемого регулятора напряжения . Это может быть лучшим выбором для вас.
Он может выдавать выходной ток 20 А или 400 Вт и может регулировать напряжение от 4 до 20 В или легко подавать напряжение от 0 до 30 В. Это хорошее качество, отличная производительность и долговечность с печатной платой.
Для использования в электронной телекоммуникации, радиопередатчике большой мощности и т. Д.
В этом проекте используются несколько компонентов.Из-за использования четырёх стабилизаторов напряжения LM338-5A и популярного операционного усилителя IC-741 в режиме линейного питания.
Попробуйте построить и вам понравится!
Как это работаетLM338K, который мы предлагаем для использования, представляет собой схему регулятора напряжения постоянного тока на плавающем типе. Простой прикладной стиль этой ИС, как показано на рисунке 1
Как использовать LM338 IC в basic
Рисунок 1 Схема , в нормальных условиях напряжение между выводом Adj и выводом равно 1.25 В стабильно, что поток R1, R2 также будет постоянным.
Выходное напряжение равно напряжению на выводе Adj + 1,25 В или Рассчитывается следующим образом
Vo = 1,25 (R1 + R2) / R1
Высокий ток при параллельном подключении LM338
Нормально IC-LM338 Может подавать до 5 ампер, но чтобы ток нагрузки не превышал 20 ампер, мы приведем его в параллель.
На что обращать внимание при параллельном подключении множества микросхем, так это на средний ток, протекающий по цепи.Каждому одинаково.
Самый простой способ — подключить резистор к выходному выводу IC, как показано на рис. 2 .
Номинал резисторов-R, используемых к нему, будет намного меньше, чем R1.
Исходя из схемы, мы можем установить.
IoRs = 1,25 — Vo (R1 / (R1 + R2))
И от работы цепей набора вниз, будет.
IiRs = 1,25 — Vo (R1 / (R1 + R2))
Из этих двух одинаковых уравнений следует, что Io = Ii.
Или просто, ток через микросхему LM338 одинаков.
Подключение LM338 параллельно
На практике мы не используем схемы для его использования. Поскольку падение напряжения Rs будет изменяться в зависимости от тока, протекающего через нагрузку, и эталонного напряжения IC. Кроме того, они отличаются друг от друга.
Внешнее управление LM338 с использованием uA741
Следовательно, нам необходимо управлять внешними цепями.Для управления напряжением на выводе adj, как показано на Рис. 3.
Из схемы мы увидим, что на отрицательном выводе IC должно быть половинное напряжение от выходного напряжения. И на положительном выводе должно быть равное номинальному напряжению.
Это вызвано постоянным током, протекающим через транзистор к Rs и P1.
От свойств схемы операционного усилителя до регулируемого уровня выходного напряжения, что. Пока не будет такое же напряжение на штыревом входе.
Итак, напряжение на базе вывода транзистора Q1 равно напряжению на отрицательном выводе IC.
Напряжение, которое изменяет сопротивление транзистора, вызывая изменение напряжения в опорной точке.
Сопротивление транзистора обратно пропорционально выходному напряжению, чтобы компенсировать потерю напряжения в размере Rs. Из-за неравномерного протекания этих нагрузочных токов.
Регулятор постоянного тока большой мощности 4-20 вольт 20 ампер от LM338
- Исходя из всех вышеперечисленных принципов, у нас есть приложения для схем, как показано на Рисунок 4 , если вы хотите добавить IC-LM338, что позволяет они должны быть выше по току.
- Для трансформатора, который может подавать не менее 30 ампер, а напряжение вторичной обмотки должно быть не менее 18 вольт.
Для оптимизации схемы конденсатора-С2 лучше использовать 20000uF.
Чтение: Как использовать LM317 Техническое описание и распиновка
Список деталей
IC1: LM741
IC2-IC5: LM338K или LM338P
Q1: BD140
D1: Мостовой диод 35A
4 Diodes, 75 В, диод. R1: 150 Ом резистор 0,5 Вт
R2: 100 Ом резистор 0.5 Вт
R3, R4: резисторы 4,7 кОм 1/2 Вт
R5-R8: резисторы 0,3 Ом 5 Вт
C1: 0,01 мкФ 200 В, полиэфирный конденсатор
C2, C5: 4700 мкФ 50 В, электролитические конденсаторы
C3: 0,1 мкФ 63 В, полиэфирный конденсатор
C4: 10 мкФ 25 В Тантал
C6: 47 мкФ 35 В, электролитические конденсаторы
Печатная плата регулятора постоянного тока большой мощности-4-20-вольт-20-ампер
Build 20A Сильноточный регулируемый источник питания
- Все устройства в схемах. Устройства можно припаять к печатной плате, как показано на Рисунок 5 .Если вы не измените входной конденсатор-C2, они увеличились. Мне придется установить его за пределами печатной платы.
- Мостовой диод должен быть аккуратно прикреплен к радиатору. Чтобы продлить срок службы и долговечность.
- Для IC-LM338, который также необходимо установить на радиатор большого размера. Будьте осторожны, корпус ИС к радиатору Коротко решительно.
- Когда все будет готово к пайке оборудования, протестируйте входное питание переменного тока для этого проекта.
- Затем отрегулируйте VR1 до необходимого выходного напряжения, проверьте нагрузку и отрегулируйте VR1 до тех пор, пока выходное напряжение не останется неизменным.
ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ
Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .
Схема цепи регулятора переменного напряжения LM317
Когда нам требуется постоянное и определенное значение напряжения без колебаний, мы используем регулятор напряжения IC. Они обеспечивают фиксированное регулируемое электропитание. У нас есть регуляторы напряжения серии 78XX (7805, 7806, 7812 и т. Д.) Для положительного источника питания и 79XX для отрицательного источника питания. Но что, если нужно изменить напряжение источника питания, так что здесь у нас есть микросхема регулятора переменного напряжения LM317. В этом руководстве мы покажем вам, как получить регулируемое напряжение от микросхемы LM317. С помощью небольшой схемы, подключенной к LM317, мы можем получить переменное напряжение до 37 В с максимальным током 1,5 А. Выходное напряжение изменяется путем изменения резистора, подключенного к регулируемому выводу LM317.
Необходимые компоненты- Регулятор напряжения LM317 IC
- Резистор (240 Ом)
- Конденсатор (1 мкФ и 0,1 мкФ)
- Потенциометр (10к)
- Батарея (9 В)
Это регулируемый трехконтактный стабилизатор напряжения IC с высоким значением выходного тока, равным 1.5А. Микросхема LM317 помогает в ограничении тока, защите от тепловой перегрузки и защите рабочей зоны. Он также может обеспечивать работу в режиме поплавка для приложений высокого напряжения. Если мы отключим регулируемую клемму, LM317 все равно будет полезен в защите от перегрузки. У него типичная линия и регулировка нагрузки 0,1%. Это тоже бессвинцовый прибор.
Его рабочая температура и температура хранения находится в диапазоне от -55 до 150 ° C, а максимальный выходной ток составляет 2,2 А. Мы можем обеспечить входное напряжение в диапазоне от 3 до 40 В постоянного тока, а i т может дать выходное напряжение 1.От 25 В до 37 В , которые мы можем изменять в зависимости от потребности, используя два внешних резистора на регулируемом контакте LM317. Эти два резистора работают как схема делителя напряжения, используемая для увеличения или уменьшения выходного напряжения. Проверьте здесь цепь зарядного устройства 12 В, используя LM317
.Схема контактов LM317
Конфигурация контактов
ПИН. | PIN Имя | PIN Описание |
1 | Настроить | Мы можем отрегулировать Vout через этот вывод, подключившись к цепи резисторного делителя. |
2 | Выход | Вывод выходного напряжения (Vout) |
3 | Вход | Вывод входного напряжения (Vin) |
Во-первых, вы должны решить, какой результат вы хотите. Как LM317, имеющий выходное напряжение , диапазон 1.От 25 В до 37 В постоянного тока. Мы можем регулировать выходное напряжение с помощью двух внешних резисторов, подключенных через регулируемый вывод IC. Если мы говорим о входном напряжении , оно может находиться в диапазоне от 3 до 40 В постоянного тока.
«Выход будет зависеть только от внешнего резистора, но входное напряжение всегда должно быть больше (минимум 3 В) необходимого выходного напряжения». Обычно рекомендуемое значение резистора R1 составляет 240 Ом (но не фиксировано, вы также можете изменить его в соответствии с вашими требованиями), мы можем изменить резистор R2.
Вы можете напрямую найти значение выходного напряжения или резистора R2, используя формулу ниже:
Vout = 1,25 {1 + (R 2 / R 1 )} R 2 = R 1 {(Vout / 1,25) - 1}
Вы можете напрямую использовать калькулятор LM317 для быстрого расчета резистора R2 и выходного напряжения.
Давайте возьмем пример, значение R1 будет рекомендованным значением 240 Ом, а R2, которое мы принимаем, равным 300 Ом, поэтому какое будет выходное напряжение:
Vout = 1.25 * {1+ (300/240)} = 2,8125v
Вы можете посмотреть живое демонстрационное видео ниже.
Работа цепи регулятора напряжения LM317
Схема регулятора напряжения очень проста. Конденсатор C1 используется для фильтрации входного постоянного напряжения и далее подается на вывод Vin микросхемы стабилизатора напряжения LM317. Регулируемый вывод соединен с двумя внешними резисторами и соединен с выводом Vout микросхемы. Конденсатор C2 используется для фильтрации выходного напряжения, полученного с вывода Vout.Затем выходное напряжение поступает на конденсатор C2. Посмотрите полное рабочее видео ниже.
Схема регулятора регулируемого / переменного напряженияс использованием LM117 IC
Регулятор регулируемого / переменного напряжения с использованием LM 117 IC
Схема, которая регулирует выходное напряжение в желаемом диапазоне и может регулироваться в этом диапазоне, называется регулируемым регулятором напряжения. В зависимости от диапазона регулируемого напряжения существует множество типов регулируемых регуляторов напряжения.Двумя наиболее часто используемыми микросхемами являются LM317 и LM117.
Ниже приведена схема регулируемого стабилизатора напряжения от 1,2 В до 25 В с использованием LM117 IC . Регулируемые трехконтактные стабилизаторы положительного напряжения серии LM117 способны обеспечить ток свыше 0,5 А в диапазоне выходного напряжения от 1,2 В до 37 В. Они очень просты в обращении и требуют всего двух внешних резисторов для установки выходного напряжения.
Этот блок питания может выдавать максимальный ток 0,5 А.Схема проста в сборке и обеспечивает отличные результаты. Сопротивления R1 и R2 используются для регулировки напряжения. Измените потенциометр R2, чтобы получить необходимое напряжение. Если компоненты точного значения недоступны, попробуйте компоненты с ближайшими значениями. Перечень запчастей приводится вместе со схемой.
Примечания:
- Чтобы получить выходной ток 1,2 А, замените LM117 на LM317. Все соединения такие же.
- Для уменьшения минимального выходного напряжения с 1,2 В до 0 В подключите два диода IN4007 последовательно к выходу (1.2 — (0,7 + 0,7) = -0,2 В т.е. 0 В приблизительно).
- Чтобы защитить ИС от тепловой перегрузки, установите ИС с подходящим радиатором.
- В качестве входного напряжения можно использовать не более 5 В постоянного тока. Нет проблем, но помните, что максимальное регулируемое выходное напряжение также уменьшится почти на такую же долю. Здесь для IC требуется минимум 28 В 2 А постоянного тока. Конденсатор C1 используется для уменьшения чувствительности к сопротивлению входной линии. C2 используется для уменьшения ненужного звонка. Пожалуйста, просмотрите принципиальную схему, показанную на рисунке ниже. Схема регулируемого регулятора напряжения
Примечание: Потенциометр R2 составляет 5 кОм (R2 — потенциометр, подключенный между ADJ и землей)
Схема выводов LM 117Похожие сообщения
Мало цепей регулятора напряжения LM317, у которых много применений
Некоторые схемы на базе регулятора напряжения LM317
Здесь показано несколько полезных схем, использующих микросхему регулятора напряжения LM317.LM317 — это микросхема стабилизатора напряжения с тремя выводами от National Semiconductors. ИС способна выдавать выходной ток до 1 А. Входное напряжение может составлять до 40 В, а выходное напряжение — от 1,2 В до 37 В.
Типовая схема регулятора положительного напряжения с использованием LM317.
Регулируемый регулятор
LM317Выше показана классическая схема регулятора напряжения на LM317. Входное напряжение подается на контакт 3 (v in) IC, а регулируемое выходное напряжение поступает на контакт 2 (V out) IC.Сеть резисторов, состоящая из R1 и R2, соединенных вместе с выводом 1 (adj), используется для установки выходного напряжения. C1 — конденсатор входного фильтра, а C2 — конденсатор выходного фильтра. Выходное напряжение схемы регулятора зависит от уравнения: Vout = 1,25 В (1 + (R2 / R1)) + I adj R2.
Регулируемый регулятор с цифровым выбором выхода.
Регулятор напряжения LM317 с цифровым выбором выходаВыше показана очень простая схема регулируемого регулятора с цифровым выбором выхода.Схема представляет собой всего лишь модификацию обычного стабилизатора напряжения на LM317. Параллельно резистору R4 добавляются еще четыре ответвления резистора, каждая с транзисторным переключателем, и эти резисторы могут быть включены или исключены из схемы путем включения соответствующего переключающего транзистора. Проще говоря, выходное напряжение будет соответствовать логическому уровню цифровых входов A, B, C и D. Высокий логический уровень на клемме A включит Q1, поэтому резистор R5 будет добавлен параллельно R4 и так далее.Добавление каждого сопротивления параллельно R4 уменьшит эффективное сопротивление пути, и, таким образом, выходное напряжение сопротивления будет уменьшаться ступенчато. Ширина каждого шага зависит от номинала резисторов, которые вы выбираете. Резистор R4 устанавливает максимальное выходное напряжение в соответствии с уравнением V out Max = 1,25 В (1 + (R4 / R3)) + (Iadj x R4).
5A стабилизатор постоянного напряжения постоянного тока.
Регулятор постоянного тока постоянного напряжения 5AСхема, показанная выше, представляет собой регулятор постоянного тока / постоянного напряжения 5A с использованием LM317.Такая схема — неизбежное устройство на рабочем столе энтузиаста электроники. Помимо LM317, в схеме также используется один операционный усилитель LM310. Диод D3 и конденсатор C3 образуют схему компенсации для операционного усилителя. Выходное напряжение схемы регулятора подается обратно на неинвертирующий вход операционного усилителя, в то время как выходное напряжение операционного усилителя подается обратно на инвертирующий вход самого операционного усилителя через конденсатор C7. Резистор R16 ограничивает входной ток до LM317 и базовый ток до транзистора Q5.C6 — это конденсатор входного фильтра, а C9 — конденсатор выходного фильтра. POT R10 можно использовать для регулировки выходного тока, а POT R11 можно использовать для регулировки выходного напряжения. Светодиод D2 обеспечивает визуальную индикацию, когда цепь работает в режиме постоянного тока.
Цепь повторителя мощности с использованием LM317.
Цепь повторителя напряжения — это цепь, которая дает значительное усиление по току, в то время как усиление по напряжению поддерживается равным единице (или близко к ней). Повторитель мощности — это не что иное, как повторитель напряжения, способный выдерживать большие токи.Типичная схема повторителя напряжения, разработанная с использованием транзистора с малым сигналом, может выдерживать ток в несколько сотен миллиампер. Схема повторителя мощности, показанная ниже, может выдерживать выходной ток до 600 мА. Схема, показанная ниже, представляет собой не что иное, как схему эмиттерного повторителя, использующую силовой транзистор LM195 (Q6) со схемой ограничителя тока на основе LM317, подключенной к эмиттеру. Проще говоря, схема ограничения тока заменяет «эмиттерное сопротивление» классического транзисторного эмиттерного повторителя.Конденсатор С10 — входной фильтр. LM195 — это монолитный силовой транзистор с полной защитой от перегрузки.
Схема силового повторителяПримечания.
- Все схемы, показанные выше, могут быть подключены к монтажной плате.
- В любом случае печатная плата — лучший вариант, если вы можете это сделать.
- Максимальный ток нагрузки, который может выдержать LM317, составляет 1 А.
- Радиатор должен быть установлен на LM317 во всех приложениях, где выходной ток превышает 250 мА.
- Радиатор может быть выполнен из ребристого алюминия размером 2 x 2 x 2 см.
- LM195 также требует аналогичного радиатора.
- Используйте держатель для крепления LM301. Для
- MJ4502 требуется радиатор из ребристого алюминия размером 6 x 6 x 2 см.
- Размеры радиатора являются приблизительными, и вы можете использовать радиаторы немного большего или меньшего размера в зависимости от наличия. Всегда больше — лучше, и нет ничего хорошего в радиаторе большего размера.
- Конденсаторы входного и выходного фильтров в этих цепях предпочтительно использовать твердотельные танталовые.
Похожие сообщения
Цепь, особенности и ее работа
Источник питания, полученный со стороны нагрузки или со стороны потребителя, имеет колебания уровней напряжения из-за нерегулярных нагрузок или условий местной электросети. Эти колебания напряжения могут привести к сокращению срока службы электрических и электронных устройств потребителя или повреждению нагрузок. Таким образом, требуется защитить нагрузки от повышенного и пониженного напряжения или необходимо обеспечить постоянное напряжение для нагрузок и поддерживать стабильность напряжения в системе с помощью метода регулирования.Регулирование напряжения можно определить как поддержание постоянного напряжения или поддержание уровня напряжения системы в допустимых пределах в широком диапазоне условий нагрузки, и, таким образом, регуляторы напряжения используются для регулирования напряжения. Для линейного регулирования напряжения, а иногда и регулируемого регулятора напряжения LM317 используется нестандартное напряжение.
Что такое регулятор напряжения?
Регулировка напряжения в системе электропитания может быть достигнута с помощью электрического или электронного устройства, называемого регуляторами напряжения.Существуют различные типы регуляторов напряжения, такие как регуляторы постоянного напряжения и регуляторы переменного напряжения. Они снова подразделяются на множество типов: электронные регуляторы напряжения, электромеханические регуляторы, автоматические регуляторы напряжения, линейные регуляторы напряжения, импульсные регуляторы, регуляторы напряжения LM317, гибридные регуляторы, регуляторы SCR и так далее.
Регулятор напряженияРегулятор напряжения LM317
Регулятор напряжения LM317Это тип регуляторов положительно-линейного напряжения, используемых для регулирования напряжения, изобретенный Робертом К.Добкина и Роберта Дж. Видлара, когда они работали в National Semiconductor в 1970 году. Это трехконтактный регулируемый регулятор напряжения, который прост в использовании, поскольку для установки выходного напряжения требуется только два внешних резистора в цепи регулятора напряжения LM317. . Он в основном используется для местного и внутреннего регулирования. Если мы подключим постоянный резистор между выходом и регулировкой регулятора LM317, то схему LM317 можно будет использовать как прецизионный регулятор тока.
Цепь регулятора напряжения LM317
Три клеммы — это входной контакт, выходной контакт и регулировочный контакт.Схема LM317, показанная на рисунке ниже, представляет собой типичную конфигурацию схемы регулятора напряжения LM317, включая разделительные конденсаторы. Эта схема LM317 способна обеспечить переменный источник питания постоянного тока с выходным током 1 А и может быть отрегулирован до 30 В. Схема состоит из резистора на нижней стороне и резистора на верхней стороне, соединенных последовательно, образуя резистивный делитель напряжения, который представляет собой пассивную линейную схему, используемую для создания выходного напряжения, составляющего часть входного напряжения.
Разделительные конденсаторы используются для развязки или предотвращения нежелательной связи одной части электрической цепи с другой. Чтобы избежать влияния шума, вызванного некоторыми элементами схемы, на остальные элементы схемы, разделительные конденсаторы в схеме используются для устранения входного шума и выходных переходных процессов. В схеме используется радиатор, чтобы избежать перегрева компонентов из-за большего рассеивания мощности.
Схема регулятора напряжения LM317Характеристики
Регулятор LM317 обладает некоторыми особенностями, в том числе следующими:
- Он способен обеспечивать превышение тока 1.5A, поэтому он концептуально рассматривается как операционный усилитель с выходным напряжением от 1,2 В до 37 В.
- Цепь регулятора напряжения LM317 внутренне состоит из тепловой защиты от перегрузки и ограничения тока короткого замыкания, константы которого зависят от температуры.
- Доступен в двух корпусах: 3-выводный транзисторный корпус и D2PAK-3 для поверхностного монтажа.
- Можно исключить наличие большого количества фиксированных напряжений.
Работа цепи регулятора напряжения LM317
Регулятор LM317 может обеспечивать избыточный выходной ток и, следовательно, с такой мощностью он концептуально рассматривается как операционный усилитель.Регулировочный штифт является инвертирующим входом усилителя, и для получения стабильного опорного напряжения 1,25 В используется внутреннее опорное напряжение запрещенной зоны для установки неинвертирующего входа.
Напряжение на выходном контакте можно плавно регулировать до фиксированной величины с помощью резистивного делителя напряжения между выходом и землей, который сконфигурирует операционный усилитель как неинвертирующий усилитель.
Опорное напряжение запрещенной зоны используется для получения постоянного выходного напряжения независимо от изменений в питающей мощности.Его также называют независимым от температуры опорным напряжением, часто используемым в интегральных схемах.
Выходное напряжение (в идеале) схемы регулятора напряжения LM317
Vout = Vref * (1+ (RL / RH))
Добавляется член ошибки, потому что некоторый ток покоя течет с регулировочного штифта устройства.
Vout = Vref * (1+ (RL / RH)) + IQR
Для достижения более стабильного выходного сигнала принципиальная схема регулятора напряжения LM317 разработана таким образом, чтобы ток покоя был меньше или равным 100 мкА.Таким образом, во всех практических случаях на ошибку можно не обращать внимания.
Если заменить резистор нижнего плеча делителя из принципиальной схемы регулятора напряжения LM317 на нагрузку, то полученная конфигурация регулятора LM317 будет регулировать ток нагрузки. Следовательно, эту схему LM317 можно рассматривать как схему регулятора тока LM317.
LM317 Регулятор токаВыходной ток представляет собой падение опорного напряжения на сопротивлении RH и задается как
Выходной ток в идеальном случае равен
Iout = Vref / RH
С учетом тока покоя выходной ток равен задано как
Iout = (Vref / RH) + IQ
Эти линейные регуляторы напряжения LM317 и LM337 часто используются в преобразователях постоянного тока.Линейные регуляторы, естественно, потребляют много тока во время подачи. Мощность, произведенная в результате умножения этого тока на разницу напряжений между входом и выходом, будет рассеиваться и расходоваться в виде тепла.
В связи с этим необходимо учитывать тепло при проектировании, что приводит к неэффективности. Если разность напряжений увеличивается, тогда увеличиваются потери мощности, и иногда эта рассеиваемая ненужная мощность будет больше, чем подаваемая мощность.
Хотя это несущественно, но поскольку линейные регуляторы напряжения с несколькими дополнительными компонентами — это простой способ получить стабильное напряжение, мы должны принять этот компромисс.Импульсные регуляторы напряжения являются альтернативой этим линейным регуляторам, поскольку эти импульсные регуляторы, как правило, более эффективны, но для их проектирования требуется большее количество компонентов и, следовательно, требуется больше места.
Надеюсь, в этой статье дается краткое описание схемы стабилизатора напряжения LM317 с работающей. Кроме того, для получения каких-либо разъяснений относительно регуляторов напряжения и их применения вы можете связаться с нами, разместив свои комментарии или вопросы в разделе комментариев ниже.
Схема регулируемого стабилизатора напряжения LM317 »Источники питания
LM317 — это ИС регулируемого стабилизатора напряжения. В этом проекте мы сделаем схему регулируемого стабилизатора напряжения LM317 от 1,25 В до 37 В. Эта ИС может обеспечить выходной ток до 1 Ампер. Это трехконтактная микросхема стабилизатора положительного напряжения.
Для этого регулятора напряжения требуется только два внешних резистора для установки напряжения питания. Он имеет линейное регулирование около 0,01% и регулировку нагрузки около 0.1%. Также он имеет ограничитель тока и тепловую защиту.
Характеристики LM317:
Вот некоторые важные особенности стабилизатора положительного напряжения LM317:
- Регулируемый диапазон выходного напряжения от 1,25 В до 37 В
- Выходной ток более 1,5 А
- Внутренний ограничитель тока короткого замыкания
- Тепловая защита от перегрузки
- Выходная компенсация безопасной зоны
Регулятор напряжения LM317 Принципиальная схема:
Описание схемы:
Эта схема состоит из следующих компонентов
Трансформаторов:
Понижает 220 В переменного тока до 24 В переменного тока с меньшей амплитудой.
Выпрямитель:
Он преобразует входной синусоидальный переменный ток в однонаправленное пульсирующее напряжение постоянного тока, которое нестабильно и содержит пульсации.
Емкостный фильтр:
Емкостной фильтр 1000 мкФ отфильтровывает большую часть пульсаций на выходе мостового выпрямителя.
Регулятор положительного напряжения LM317:
Эта трехконтактная ИС может регулировать выходное напряжение от 1,25 В до 37 В. Выходное напряжение зависит от схемы делителя напряжения, образованной резистором 220 Ом и резистором 12 кОм.Потенциометр 10 кОм используется для изменения напряжения на регулирующем выводе IC. Контакт номер 3 — это входной контакт, а 2 — выходной контакт, а первый контакт — это регулировочный штифт.
Схема защиты:
Два диода 1N4007 подключены к ИС в обратном направлении. Если на микросхему подается неправильное высокое напряжение, она может быть повреждена. Эти два диода защищают ИС от повреждений, обеспечивая альтернативный путь к сильному току.
Наконец, конденсатор емкостью 470 мкФ используется параллельно, чтобы сделать выход более стабильным.
Схема регулируемого регулятора напряжения LM317LM317 Учебное пособие:
должен посмотреть это видео
Работа цепи регулируемого регулятора напряжения LM317:
LM317 — линейный регулятор напряжения. Понижающий трансформатор дает на выходе 24 Вольт, 2 А. Этот выходной сигнал нестабилен, поэтому используется конденсатор емкостью 1000 мкФ, чтобы сделать его плавным и стабильным, удалив рябь.
Это напряжение затем подается на входной контакт ИС регулируемого стабилизатора напряжения LM317.Эта ИС выдает выходное напряжение в зависимости от клеммы настройки.
Постоянное напряжение на резисторе обратной связи R1 составляет около 1,25 В. Благодаря этому опорному напряжению через клемму Adjust протекает постоянный ток в 100 мкА. Из-за опорного напряжения 1,25 В через резистор R2 протекает ток.
Выходное напряжение пропорционально падению напряжения на резисторах R1 и R2.
Vout = Vref x {1+ (Rp / R1)
Здесь Vref = 1.25V
Rp = VR || R2, банк 10k и R2 идут параллельно
Когда мы устанавливаем потенциометр на наименьшее нулевое сопротивление, выходное напряжение становится равным 1.25В. Поскольку Rp = 0 Ом из приведенной выше формулы,
Vout = 1,25 x {1+ (0/220)}
= 1,25 В
Когда мы устанавливаем потенциометр на максимальное сопротивление, параллельное сопротивление становится
Rp = 5,4545 кОм
Таким образом, выходное напряжение из-за этого сопротивления становится равным
Vout = 1,25 x {1+ (5454,5 / 220)}
= 32,2 В
Бухта, выбрав правильное значение сопротивления, можно установить выходное напряжение.
Как заставить работать от 0В?
Если вы хотите управлять выходом от 0 вольт, вы должны подключить два диода последовательно к выходу схемы.Поскольку общее падение напряжения на диоде 1N4007 составляет около 0,7 В, вы получите падение от 1,3 до 1,4 В. Используя эту технику, вы можете контролировать выходное напряжение от 0 вольт, но ток будет уменьшаться.
Также, если вы хотите настроить точное напряжение, подключите потенциометр 1 кОм последовательно с потенциометром 10 кОм.
Используйте радиатор:
Необходимо использовать радиатор, поскольку LM317 IC является линейным стабилизатором напряжения. Падение напряжения на этой ИС составляет около 2,5 вольт.Это падение напряжения вызывает сильный нагрев. Этот нагрев может превысить тепловой порог ИС, что может привести к повреждению ИС. Поэтому для защиты ИС необходимо использовать хороший радиатор и охлаждающее средство.
Итак, это схема источника питания с переменным напряжением, способная подавать более 32 В при выходном токе 1,5 А.
Применения цепи регулируемого регулятора напряжения LM317:
- Блок питания ПК
- Power Bank
- Лабораторный блок питания
- Схема зарядного устройства
- Регулятор скорости двигателя
- Генератор сигналов или осциллограмм
- Электроника и бытовая техника
Как использовать LM317 для создания схемы переменного источника питания
В этом посте мы подробно обсудим, как построить простую схему регулируемого источника питания на основе LM317, используя минимальное количество внешних компонентов.
Как следует из названия, регулируемая схема источника питания предоставляет пользователю диапазон линейно изменяющихся выходных напряжений посредством вращения потенциометра с ручным управлением.
LM317 — это универсальное устройство, которое помогает любителю электроники быстро, дешево и очень эффективно создать источник питания переменного напряжения.
ВведениеБудь то новичок в области электроники или профессиональный профессионал, регулируемый блок питания необходим каждому в этой области.Это основной источник питания, который может потребоваться для различных электронных процедур, начиная от питания сложных электронных схем и заканчивая надежными электромеханическими устройствами, такими как двигатели, реле и т. Д.
Регулируемый источник питания необходим для каждого электрического и электронного рабочего места. и он доступен в различных формах и размерах на рынке, а также в виде схем.
Они могут быть построены с использованием дискретных компонентов, таких как транзисторы, резисторы и т. Д., Или включать одну микросхему для активных функций.Независимо от типа, блок питания должен обладать следующими характеристиками, чтобы стать универсальным и надежным по своей природе:
Основные характеристики
- Он должен быть полностью и плавно регулируемым с помощью выходов напряжения и тока.
- Функция переменного тока может рассматриваться как дополнительная функция, поскольку она не является абсолютным требованием для источника питания, если только ее использование не находится в диапазоне критических оценок.
- Получаемое напряжение должно идеально регулироваться.
С появлением микросхем или ИС, таких как LM317, L200, LM338, LM723, настройка цепей питания с переменным выходным напряжением с указанными выше исключительными качествами в настоящее время стала очень простой.
Как использовать LM317 для создания переменного выходного сигнала
Здесь мы попытаемся понять, как построить простейшую схему источника питания с использованием IC LM317. Эта ИС обычно выпускается в корпусе TO-220 и имеет три вывода.
Выводы очень просты для понимания, так как они состоят из входа, выхода и регулировочных штифтов, которые нужно просто соединить соответствующими соединениями.
Входной вывод используется с выпрямленным входом постоянного тока, предпочтительно с максимально допустимым входным напряжением, то есть 24 В в соответствии со спецификациями IC. Выходной сигнал поступает с вывода «out» ИС, в то время как компоненты установки напряжения соединены вокруг регулировочного вывода.
Как подключить LM317 к источнику питания с регулируемым напряжением
Как видно из схемы, для сборки практически не требуются какие-либо компоненты, и на самом деле это детская игра, чтобы установить все на свои места.
Регулировка потенциометра создает линейно изменяющееся напряжение на выходе, которое может быть от 1,25 В до максимального уровня, подаваемого на вход Ic.
Хотя показанная конструкция является самой простой и, следовательно, включает только функцию управления напряжением, функция управления током также может быть включена в ИС.
Добавление функции управления током
На рисунке выше показано, как можно эффективно использовать микросхему LM317 для создания переменных напряжений и токов по желанию пользователя.Потенциал 5 кОм используется для регулировки напряжения, в то время как резистор измерения тока 1 Ом выбирается соответствующим образом, чтобы получить желаемый предел тока.
Расширение с помощью устройства для сильноточного вывода
ИС можно дополнительно усовершенствовать для создания токов, превышающих номинальные значения. На приведенной ниже диаграмме показано, как IC 317 можно использовать для выработки тока более 3 ампер.
LM317 Регулятор переменного напряжения, тока
Наша универсальная микросхема IC LM317 / 338/396 может использоваться в качестве регулируемого регулятора напряжения и тока в простых конфигурациях.
Идея была разработана и протестирована одним из заядлых читателей этого блога г-ном Стивеном Чивертоном и использовалась для управления специальными лазерными диодами, которые, как известно, имеют строгие рабочие характеристики и могут управляться только через специализированные схемы драйверов.
Обсуждаемая конфигурация LM317 настолько точна, что становится идеально подходящей для всех таких специализированных приложений с регулируемым током и напряжением.
Работа схемы
Ссылаясь на показанную принципиальную схему, конфигурация выглядит довольно простой, можно увидеть две микросхемы LM317, одна из которых настроена в стандартном режиме регулятора напряжения, а другая — в режиме управления током.
Если быть точным, верхний LM317 образует ступень регулятора тока, а нижняя действует как ступень регулятора напряжения.
Входной источник питания подключен между Vin и землей верхней цепи регулятора тока, выход этого каскада поступает на вход нижнего каскада регулируемого регулятора напряжения LM317. По сути, оба каскада соединены последовательно для реализации полного надежного регулирования напряжения и тока для подключенной нагрузки, которой в данном случае является лазерный диод.
R2 выбран для получения диапазона максимального предела тока около 1,25 А, минимально допустимое значение составляет 5 мА, когда на пути установлены полные 250 Ом, что означает, что ток лазера может быть установлен по желанию в диапазоне от 5 мА до 1 усилитель
Расчет выходного напряжения
Выходное напряжение цепи источника питания LM317 можно определить по следующей формуле:
VO = VREF (1 + R2 / R1) + (IADJ × R2)
где = VREF = 1.25
Current ADJ обычно составляет около 50 мкА, поэтому в большинстве приложений он слишком мал. Вы можете игнорировать это.
Расчет предела тока
Вышеуказанное вычисляется по следующей формуле:
R = 1,25 / макс. Допустимый ток
Управляемое по току напряжение, полученное с верхней ступени, затем подается на нижнюю цепь регулятора напряжения LM317, что позволяет желаемое напряжение должно быть установлено в пределах от 1,25 В до 30 В, здесь максимальный диапазон составляет 9 В, поскольку источником является батарея 9 В.Это достигается регулировкой R4.
Обсуждаемая схема предназначена для обработки не более 1,5 ампер, если требуется более высокий ток, обе микросхемы могут быть заменены на LM338 для получения максимального тока 5 ампер или LM396 для максимального тока 10 ампер.
Следующие прекрасные фотографии были отправлены мистером Стивеном Чивертоном после того, как схема была построена и успешно им проверена.
Изображения прототипа
Обновление LM317 с помощью кнопочного управления напряжением
До сих пор мы узнали, как настроить LM317 для создания регулируемого выхода с помощью потенциометра, теперь давайте разберемся, как можно использовать кнопки для включения выбора напряжения с цифровым управлением.Мы исключаем использование механического потенциометра и заменяем его парой кнопок для выбора желаемых уровней напряжения вверх / вниз.
Нововведение преобразует традиционную конструкцию источника питания LM317 в конструкцию цифрового источника питания, устраняя низкотехнологичный потенциометр, который может быть подвержен износу в долгосрочной перспективе, что приведет к неустойчивой работе и неправильным выходным напряжениям.
Модифицированная конструкция LM317, которая позволила бы ему реагировать на выбор кнопки, можно увидеть на следующей диаграмме:
Сопутствующие резисторы R2 необходимо рассчитать относительно R1 (240 Ом) для настройки предполагаемого нажатия. кнопка выбирает выходы напряжения.
Сильноточный источник питания LM317 Bench Power Suuply
Этот сильноточный источник питания LM317 можно универсально использовать для любых приложений, требующих высококачественного регулируемого сильноточного источника постоянного тока, таких как автомобильные сабвуферные усилители, зарядка аккумуляторов и т. Д. чтобы быть максимально универсальным, а также гарантировать, что количество запчастей остается низким и доступным.
Этот простой источник питания LM317 с фиксированной ОС и регулируемым напряжением идеально удовлетворяет требованиям и способен обеспечить до 10 ампер.Выходное напряжение регулируется каскадом цепи, содержащим R4, R5 и S3; обратите внимание, что переключатель S3 является частью R4.
Для получения фиксированного выходного напряжения необходимо определить резистор R4 для получения нулевого сопротивления (полностью против часовой стрелки). В этой ситуации переключатель S3 должен находиться в разомкнутом положении.
В этом случае предустановку R5 следует настроить так, чтобы схема генерировала выходное напряжение 12 В (или все, что требуется для вашего личного приложения). Чтобы иметь переменный выход, R4 можно перевернуть по часовой стрелке, при этом S3 находится в закрытом положении, и избавиться от R5 из схемы.
Теперь выходное напряжение может управляться только резистором R4.