In dit artikel zal ik het hebben over een andere lineaire spanningsregelaar, die ik relatief recent heb gemonteerd. Het is gebouwd op de populaire LM317-chip en een bipolaire PNP-transistor. De voltooide module is als volgt:
Gerelateerde video:
In het verleden artikel Ik had het over een vergelijkbare lineaire spanningsregelaar op TL431- en NPN-transistors.
Dit circuit bevat, in tegenstelling tot het voorgaande, iets minder onderdelen en is in staat hogere stromen te weerstaan dankzij een krachtigere transistor.
Belangrijkste kenmerken:
• Ingangsspanning tot 30V (in mijn versie, omdat de condensator bij de ingang tot 35V)
• Uitgangsspanning 3-25V (afhankelijk van de stroom, hoe hoger de stroom, hoe lager de maximale uitgangsspanning)
• Stroom tot 9A (met een TIP36C-transistor met een ingangsspanning van 18V en een uitgang van 12V, maar hangt over het algemeen af van de geselecteerde transistor en vermogensdissipatie)
• Stabilisatie van de uitgangsspanning bij het wijzigen van de ingang
• Stabilisatie van de uitgangsspanning wanneer de belastingsstroom verandert
• Gebrek aan bescherming tegen kortsluiting
• Gebrek aan huidige bescherming
De module is als volgt samengesteld:
Toelichtingen volgens het schema:
De op AliExpress gekochte LM317-microcircuit (hoogstwaarschijnlijk niet de originele) heeft 3 uitgangen. De bevindingen worden aangegeven in het diagram en de afbeelding in de rechter benedenhoek.
De chip bestuurt een krachtige bipolaire PNP-transistor VT1. Ik heb hiervoor TIP36C gebruikt. De belangrijkste kenmerken van de transistor: spanning - 100V, collectorstroom - 25A (in feite 8-9A, omdat de transistor niet origineel is en werd gekocht door Ali Express), een statische stroomoverdrachtscoëfficiënt van 10.
Het is erg belangrijk om het door de transistor gedissipeerde vermogen te bewaken zodat het niet hoger is dan 50-55 watt (voor een transistor in een TO-247-pakket of vergelijkbaar formaat, en voor transistors in een TO-220-behuizing - niet meer dan 25-30 watt). U kunt berekenen met de formule:
P = (U-uitgang -U-ingang) * Ik verzamelaar
De ingangsspanning is bijvoorbeeld 18 V, we zetten de uitgangsspanning op 12 V, de stroom die we hebben is 9 A:
P = (18V-12V) * 9A = 54 watt
Weerstanden R1, R2, R3 stellen de spanning in die ons circuit zal stabiliseren. Weerstand R1 wordt standaard genomen bij 240 ohm (elk vermogen). Weerstand R2 is variabel, het is beter om in het gebied van 2-3k ohm te nemen. Aanvankelijk stelde ik het in op 4,7 k Ohm, als resultaat, ergens in het midden van het rotatiebereik van de knop, bereikt de spanning zijn maximale waarde en verandert niet verder.Ik heb een weerstand van 3,9k Ohm parallel aan de potentiometer gesoldeerd, de aanpassing werd soepeler en het hele bereik van de knoprotatie werd gebruikt. Weerstand R3 is optioneel, dient om de onder- en bovengrenzen van het instelbereik lichtjes naar de toename te verplaatsen. Algemene regel: hoe groter de totale weerstand van weerstanden R2 en R3, hoe hoger de uitgangsspanning. Dit wordt bevestigd door de formule van Datashita:
Weerstand R4 wordt gebruikt om de stroom enigszins te beperken tot de ingang van de LM317-chip. Weerstand 10 Ohm. LM317 kan zoveel mogelijk door zichzelf heen gaan ongeveer 1A (tot 1.5A, als het origineel). Op het eerste gezicht zou het vermogen van de weerstand R4 moeten zijn:
P = I ^ 2 * R = 1 * 1 * 10 = 10 watt
Maar sindsdien de stroom gaat ook door de basis van de transistor VT1, waarbij de weerstand wordt omzeild, je kunt de weerstand R4 en 5 watt nemen.
De bovenstaande componenten vormen de kern van het circuit; al het andere zijn aanvullende elementen om de stabiliteit te verbeteren en enige bescherming te bieden.
Condensator C2 (keramische 1-10 microfarads) - is parallel gesoldeerd met een variabele weerstand en verbetert de stabiliteit van de regeling Om de LM317-microschakeling te beschermen wanneer de condensator C2 wordt ontladen, wordt een D2-diode geplaatst. Samen met de D1-diode beschermen ze de microschakeling en de transistor tegen tegenstroom. Diode D3 dient om het circuit te beschermen tegen EMF-zelfinductie wanneer het wordt aangedreven door elektromotoren. Condensatoren C4 (elektrolytisch 35V 470-1000 uF) en C5 (keramisch 1-10 uF) vormen een ingangsfilter en condensatoren C1 (elektrolytisch 35V 1000-3300 uF) en C3 (keramisch 1-10 uF) vormen een uitgangsfilter. Weerstand R5 bij 10k Ohm (elk vermogen) creëert een kleine belasting voor de stabiliteit van het circuit in rust en helpt condensatoren snel te ontladen in geval van stroomuitval.
Bouwproces:
In eerste instantie werd alles gemonteerd door middel van een scharnierende installatie en getest.
Vervolgens heb ik het circuit op het breadboard gesoldeerd in de vorm van een module.
Een kleine radiator toegevoegd.
Met zo'n radiator kan het circuit lange tijd alleen werken bij lage stromen. Om het circuit lang op vol vermogen te laten werken, heb je een massievere radiator nodig.
LM317 en transistor kunnen zonder isolerende pakkingen op een radiator worden gemonteerd, zoals Volgens het schema zijn deze conclusies (LM317-uitgang en transistorcollector) met elkaar verbonden.
Ik heb de voltooide module getest en de kenmerken gecontroleerd.
Over het algemeen vond ik het circuit leuk: vrij eenvoudig en je kunt een behoorlijke stroom krijgen. Wat ontbreekt is bescherming tegen kortsluiting en stroom. Nou, het is voorbij. Het rendement is niet hoog en het geeft veel warmte af. Maar dit is een kenmerk van al dergelijke lineaire circuits, wat mij persoonlijk niet echt stoort.
Allemaal bedankt voor jullie aandacht! Ik hoop dat het artikel nuttig voor je was.