» Elektronica »Lineaire spanningsregelaar met regeling op LM317 en PNP transistor

Lineaire spanningsregelaar met instelbare LM317 en PNP-transistor

Hallo allemaal!
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:
Lineaire spanningsregelaar met instelbare LM317 en PNP-transistor

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.
7.4
8
8.7

Voeg een opmerking toe

    • lachglimlachtxaxaokweet het nietyahoonea
      baaskrabbendwaasjaja-jaagressiefgeheim
      sorrydansdance2dance3pardonhulpdrankjes
      stopvriendengoedgoedfluitjebezwijmdtong
      rookklappencrayverklarenbeledigenddon-t_mentiondownloaden
      hittebooslach1mdavergaderingmoskingnegatief
      not_ipopcornstraffenlezenschrikschriktzoeken
      bespottendankjewelditto_clueUmnikacuutmee eens
      slechtbeeeblack_eyeblum3: oopscheppenverveling
      gecensureerdbeleefdheidgeheim2bedreigenoverwinningyusun_bespectacled
      shokrespektlolvoorgekomenwelkomkrutoyya_za
      ya_dobryihelperne_huliganne_othodifludverbodsluiten
13 opmerkingen
Ja, natuurlijk, de diode is integendeel getekend, sorry sorry
Bescherming tegen omgekeerde polariteit bij aansluiting (het was een transceiver feeder, zoals Kenwood 100 watt, van het ingebouwde langeafstandsnetwerk). En met R1 loog ik iets - ik legde er stukjes nichroom met een diameter van 1,2 mm in, maar niet 2 Ohm, misschien 0,2. Dat is het al lang. Maar voor uw product is dit niet nodig, verwijder beide.
Gast Sergey
Ik heb de reed-schakelaar op het off-netwerk gezet.
De auteur
En welke functie heeft de VD1-diode? En is hij in die richting gedraaid? Naar mijn mening zal het in de versie, zoals in het kortsluitschema, zijn ...
Je kunt bescherming proberen in deze versie, dat deed ik ooit.
R4-draad. De diode is parallel aan R7.
De auteur
Persoonlijk ben ik volledig tevreden over de stabiliteit van het circuit, inclusief de bovenstaande nadelen. Ik wist niet van het gebruik van de ingebouwde bescherming in de MC;
Citaat: EandV
... een toename van de laadstroom met 1,3 A drijft +/- 50 mV. ...

Dit is hoeveel procent van de uitgangsspanning, maakt het niet uit van zo'n drawdown?
Over de "ring".Een transistor met een OE keert de fase om, ik kwam dit een paar keer tegen, je wordt gekweld om condensatoren op te pikken.


... • Gebrek aan bescherming tegen kortsluiting
• Gebrek aan huidige bescherming ...
U kunt de ingebouwde in de MS gebruiken door de weerstand R4 te selecteren in het gebied tot 1 Ohm (BE-spanning wordt erop losgelaten) van ongeveer 1,5 A, de beschermingsstroom van de MS, tot de gewenste of acceptabele waarde. Praktisch getest.
De auteur
Nuttige informatie, bedankt!
Uit het voorgaande kan ik concluderen dat een collega-amateur-radiokunstenaar overdrijft en dat stabilisatie redelijk geschikt is voor circuits van dit niveau.
Citaat: EandV
bij een stroom van ongeveer 3A drijft de uitgangsspanning +/- 20 mV wanneer de ingang verandert. Met een sterke toename van de laadstroom met 1,3 A drijft +/- 50 mV.
Dit is een normale reactie op invloeden van buitenaf. Wanneer de belastingsstroom toeneemt, is het onwaarschijnlijk dat er "+/-" zal zijn, de gebruikelijke reactie op het verhogen van de belasting is een afname.
"Zwevend" is wanneer de uitgangsspanning verandert met constante ingangsspanning en belasting.
Het circuit lijkt lineair te zijn, er mogen geen rimpelingen en interferentie zijn.
Waarom zou dat zijn? Het is op geen enkele manier verbonden. Zelfs de LM317-spanningsregelaar heeft zelf uitgangscapaciteit nodig voor frequentiecompensatie. En de hele stabilisator is in wezen een transistor met een OE, in het collectorcircuit waarvan een belasting is inbegrepen, en de LM317 is de bron van zijn basisstroom. De transistor wordt laagfrequent genomen, met een kleine h21e, dus in dit geval zouden er geen grote stabiliteitsproblemen moeten zijn, maar dit betekent niet dat alles soepel zal verlopen bij het gebruik van snellere transistors.
De auteur
Als je in de video kijkt, zweeft de uitgangsspanning bij een stroomsterkte van ongeveer 3A +/- 20 mV wanneer de ingang verandert. Met een sterke toename van de laadstroom met 1,3 A drijft +/- 50 mV. Toch heb ik het schema niet als laboratoriumtechnicus gepositioneerd, dus wat mij betreft was het heel normaal. Als u een grotere condensator aan de uitgang plaatst, is deze misschien nog beter.
En wat klinkt daar? Het circuit lijkt lineair te zijn, er mogen geen rimpelingen en interferentie zijn. Of verwart ik iets?
Gast Alex
Vertel me meer hoe dit circuit gaat en de spanning drijft ...
Citaat: EandV
Als de output van de diodebrug 30V is, zal zo'n 35V condensator waarschijnlijk exploderen.
Ontploffen misschien, en zal niet ontploffen, het is alsof hij geluk heeft.)) Maar het is zeker vernederend.
Bij het kiezen van een filtercondensator aan de uitgang van de gelijkrichter, moet rekening worden gehouden met de toegestane veranderingen in de netspanning, de aard van de belasting, de temperatuur op de plaats van gebruik en de parameters van de condensator zelf (naast de capaciteit, toegestane spanning en ESR zijn er andere kenmerken). Om hier geen last van te hebben, neem een ​​spanningsmarge van 50% - en u zult gelukkig zijn. )))
De auteur
Citaat: Ivan_Pokhmelev
Voor de ingangscondensator is zo'n marge klein. Bij een ingangsspanning van 30 V moet de condensator minimaal 40 V zijn, en bij voorkeur 50.

Ik ben het ermee eens, met 30V raakte ik opgewonden. Ik had ongeveer 16V aan de uitgang van de diodebrug en ongeveer 21V na 2x condensatoren van 10.000 uF bij 35V, pas daarna was de bovenstaande module aangesloten.
Als de output van de diodebrug 30V is, zal zo'n 35V condensator waarschijnlijk exploderen.
Citaat: Ivan_Pokhmelev
Vergeet in dit geval niet om de radiator te isoleren van de PSU-behuizing.

Absoluut. Er zal een uitgangsspanning zijn op de radiator.
Ingangsspanning tot 30V (in mijn versie, omdat de condensator bij de ingang tot 35V)
Voor de ingangscondensator is zo'n marge klein. Bij een ingangsspanning van 30 V moet de condensator minimaal 40 V zijn, en bij voorkeur 50.
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.
Vergeet in dit geval niet om de radiator te isoleren van de PSU-behuizing.

We raden je aan om te lezen:

Geef het voor de smartphone ...