Σε αυτό το άρθρο θα μιλήσω για έναν άλλο γραμμικό ρυθμιστή τάσης, τον οποίο συνένωσα σχετικά πρόσφατα. Είναι χτισμένο στο δημοφιλές τσιπ LM317 και ένα διπολικό τρανζίστορ PNP. Η τελική ενότητα είναι η εξής:
Σχετικό βίντεο:
Στο παρελθόν άρθρο Μίλησα για έναν παρόμοιο γραμμικό ρυθμιστή τάσης στα τρανζίστορ TL431 και NPN.
Αυτό το κύκλωμα, σε αντίθεση με τα προαναφερθέντα, περιέχει ελαφρώς λιγότερα εξαρτήματα και είναι σε θέση να αντέξει υψηλότερα ρεύματα χάρη σε ένα ισχυρότερο τρανζίστορ.
Βασικά χαρακτηριστικά:
• Τάση εισόδου μέχρι 30V (στην έκδοση μου, επειδή ο πυκνωτής στην είσοδο στα 35V)
• Τάση εξόδου 3-25V (ανάλογα με το ρεύμα, τόσο υψηλότερο είναι το ρεύμα, τόσο χαμηλότερη είναι η μέγιστη τάση εξόδου)
• Τρέχουσα έως 9Α (με τρανζίστορ TIP36C με τάση εισόδου 18V και έξοδο 12V, αλλά γενικά εξαρτάται από το επιλεγμένο τρανζίστορ και την απορρόφηση ισχύος)
• Σταθεροποίηση της τάσης εξόδου κατά την αλλαγή της εισόδου
• Σταθεροποίηση της τάσης εξόδου όταν αλλάζει το ρεύμα φορτίου
• Έλλειψη προστασίας από βραχυκύκλωμα
• Έλλειψη προστασίας από το ρεύμα
Η μονάδα συναρμολογείται ως εξής:
Επεξηγήσεις σύμφωνα με το καθεστώς:
Ο μικροεπεξεργαστής LM317 που αγοράστηκε στο AliExpress (πιθανότατα όχι ο αρχικός) έχει 3 εξόδους. Τα ευρήματα παρουσιάζονται στο διάγραμμα και στην εικόνα στην κάτω δεξιά γωνία.
Το τσιπ ελέγχει ένα ισχυρό διπολικό τρανζίστορ PNP VT1. Χρησιμοποίησα το TIP36C για το σκοπό αυτό. Τα κύρια χαρακτηριστικά του τρανζίστορ: τάση - 100V, ρεύμα συλλέκτη - 25A (στην πραγματικότητα, 8-9A, επειδή το τρανζίστορ δεν είναι πρωτότυπο και αγοράστηκε από Ali Express), ένας στατικός συντελεστής μεταφοράς ρεύματος 10.
Είναι πολύ σημαντικό να παρακολουθείται η ισχύς που διαχέεται από το τρανζίστορ έτσι ώστε να μην υπερβαίνει τα 50-55 watt (για ένα τρανζίστορ σε συσκευασία TO-247 ή παρόμοιο μέγεθος και για τρανζίστορ σε υπόθεση TO-220 - όχι περισσότερο από 25-30 W). Μπορείτε να υπολογίσετε με τον τύπο:
P = (έξοδος U -U είσοδος) * I συλλέκτη
Για παράδειγμα, η τάση εισόδου είναι 18 V, ρυθμίσαμε την τάση εξόδου σε 12 V, το ρεύμα που έχουμε είναι 9 A:
Ρ = (18V-12V) * 9Α = 54 Watts
Οι αντιστάσεις R1, R2, R3 θέτουν την τάση που θα σταθεροποιήσει το κύκλωμά μας. Η αντίσταση R1 λαμβάνεται ως στάνταρ στα 240 ohms (οποιαδήποτε ισχύς). Αντίσταση R2 είναι μεταβλητή, είναι καλύτερα να πάρει στην περιοχή των 2-3k ohms. Αρχικά, το έβαλα σε 4,7k Ohm, ως αποτέλεσμα, κάπου στη μέση του εύρους περιστροφής του κουμπιού, η τάση φτάνει τη μέγιστη τιμή της και δεν αλλάζει περαιτέρω.Έχω κολλήσει 3.9k Ohm αντίσταση παράλληλα με το ποτενσιόμετρο, η ρύθμιση έγινε πιο ομαλή και όλο το εύρος της περιστροφής του κουμπιού άρχισε να χρησιμοποιείται. Ο αντιστάτης R3 είναι προαιρετικός, χρησιμεύει για να μετακινήσετε ελαφρά το κατώτερο και το ανώτερο όριο του εύρους ρύθμισης προς την αύξηση. Γενικός κανόνας: όσο μεγαλύτερη είναι η συνολική αντίσταση των αντιστάσεων R2 και R3, τόσο μεγαλύτερη είναι η τάση εξόδου. Αυτό επιβεβαιώνεται από τον τύπο από την Datashita:
Η αντίσταση R4 χρησιμοποιείται για να περιορίσει ελαφρώς το ρεύμα στην είσοδο του τσιπ LM317. Αντίσταση 10 Ohm. LM317 όσο το δυνατόν περισσότερο μπορεί να περάσει μέσα από τον εαυτό της περίπου 1A (μέχρι 1,5A, εάν το πρωτότυπο). Με την πρώτη ματιά, η ισχύς της αντίστασης R4 πρέπει να είναι:
Ρ = 1 ^ 2 * R = 1 * 1 * 10 = 10 Watts
Αλλά από τότε το ρεύμα περνά επίσης από τη βάση του τρανζίστορ VT1, παρακάμπτοντας την αντίσταση, μπορείτε να πάρετε την αντίσταση R4 και 5 watts.
Τα παραπάνω εξαρτήματα αποτελούν τον πυρήνα του κυκλώματος, οτιδήποτε άλλο είναι επιπρόσθετα στοιχεία για τη βελτίωση της σταθερότητας και την παροχή ορισμένων προστατευτικών.
Ο πυκνωτής C2 (κεραμικά 1-10 microfarads) είναι συγκολλημένος παράλληλα με μεταβλητή αντίσταση και βελτιώνει τη σταθερότητα της ρύθμισης. Για την προστασία του μικροκυκλώματος LM317 όταν αποφορτιστεί ο πυκνωτής C2, τοποθετείται μια δίοδος D2. Αυτά, μαζί με τη δίοδο D1, προστατεύουν το μικροκύκλωμα και το τρανζίστορ από αντίστροφο ρεύμα. Η δίοδος D3 χρησιμεύει για την προστασία του κυκλώματος από την αυτόματη επαγωγή της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας όταν τροφοδοτείται από ηλεκτροκινητήρες. Οι πυκνωτές C4 (ηλεκτρολυτικοί 35V 470-1000 uF) και C5 (κεραμικά 1-10 uF) σχηματίζουν ένα φίλτρο εισόδου και οι πυκνωτές C1 (ηλεκτρολυτικοί 35V 1000-3300 uF) και C3 (κεραμικό 1-10 uF) σχηματίζουν ένα φίλτρο εξόδου. Η αντίσταση R5 σε 10k Ohm (οποιαδήποτε ισχύς) δημιουργεί ένα μικρό φορτίο για τη σταθερότητα του κυκλώματος σε κατάσταση αδράνειας και βοηθά στην ταχύτερη εκφόρτιση των πυκνωτών σε περίπτωση διακοπής ρεύματος.
Διαδικασία κατασκευής:
Στην αρχή, τα πάντα συναρμολογήθηκαν με αρθρωτή εγκατάσταση και ελέγχθηκαν.
Στη συνέχεια έβαλα το κύκλωμα πάνω στο πιρούνι με τη μορφή μιας μονάδας.
Προστέθηκε ένα μικρό ψυγείο.
Με ένα τέτοιο ψυγείο, το κύκλωμα μπορεί να λειτουργήσει για μεγάλο χρονικό διάστημα μόνο σε χαμηλά ρεύματα. Για να λειτουργήσει το κύκλωμα για μεγάλο χρονικό διάστημα σε πλήρη ισχύ, χρειάζεστε ένα πιο ογκώδες ψυγείο.
Το LM317 και το τρανζίστορ μπορούν να τοποθετηθούν σε ένα ψυγείο χωρίς μονωτικές φλάντζες, όπως Σύμφωνα με το σχήμα, αυτά τα συμπεράσματα (έξοδος LM317 και συλλέκτης τρανζίστορ) συνδέονται.
Δοκίμασα την τελική μονάδα και έλεγξα τα χαρακτηριστικά.
Σε γενικές γραμμές, μου άρεσε το κύκλωμα: αρκετά απλό και μπορείτε να πάρετε ένα αξιοπρεπές ρεύμα. Αυτό που λείπει είναι η προστασία από βραχυκύκλωμα και ρεύμα. Λοιπόν, έχει τελειώσει. Η απόδοση δεν είναι υψηλή και εκπέμπει πολύ θερμότητα. Αλλά αυτό είναι ένα χαρακτηριστικό όλων αυτών των γραμμικών κυκλωμάτων, που προσωπικά δεν με ενοχλεί πραγματικά.
Σας ευχαριστώ όλους για την προσοχή σας! Ελπίζω ότι το άρθρο θα ήταν χρήσιμο για εσάς.