Tehokas stabilointilaite lm317:lle. Virran stabilisaattorit lm317, lm338, lm350 ja niiden käyttö LEDeille. Mikropiirin ja transistorin liitäntä

Säädettävä jännitteen stabilointilaite LM317 on saatavana monoliittisissa pakkauksissa TO-220, TO-220FP, TO-3, D 2 PAK. Mikropiiri on suunniteltu 1,5 A lähtövirralle, säädettävällä lähtöjännitteellä alueella 1,2 - 37 V. Nimellinen lähtöjännite valitaan resistiivisen jakajan avulla.

LM317:n tärkeimmät ominaisuudet

• Suurin tulojännite 40V
• Lähtöjännitealue 1,2 - 37V
• Lähtövirta 1,5 A
• Kuorman epävakaus 0,1 %
• Nykyinen raja
• Terminen sammutus
• Käyttölämpötila 0 - 125 o C
• Säilytyslämpötila -65 - 150 o C

Analoginen LM317

LM317:n kotimainen analogi on KP142EH12A-siru.

Pin-määritys

LM317:n säädetyn virtalähteen piiri näyttää tältä:

Muuntajan teho 40-50 W, toisiokäämin jännite 20-25 volttia. Diodisilta 2-3 A, kondensaattorit 50 volttia. C4 - tantaali, jos tätä ei ole saatavilla, voit käyttää 25 uF:n elektrolyyttiä. Muuttuva vastus R2 antaa sinun säätää lähtöjännitettä 1,3 voltista, lähtöjännitteen yläraja riippuu muuntajan toisiokäämin jännitteestä. LM317-stabilisaattorin tulo ei saa olla yli 40 volttia, maksimilähtöjännite on 3 volttia pienempi kuin tulo. Diodit VD1 ja VD2 suojaavat LM317:ää joissakin tilanteissa.

Jos tarvitaan kiinteäjännitteinen teholähde, muuttuva vastus R2 on korvattava vakiovastuksella, jonka arvo voidaan laskea LM317-laskimella tai LM317-tietolomakkeen kaavalla.

Voit koota virran stabilisaattorin LM317-sirulle, vastuksen R1 arvo ja teho lasketaan LM317-laskimella. Tätä piiriä käytetään suuritehoisten LEDien virtalähteenä.

Laturi LM317:lle (piiri datalehdestä)

Tämä latauspiiri on suunniteltu 6 voltin akuille, mutta valitsemalla R2 voit asettaa halutun lähtöjännitteen muille akuille. Kun R3 on 1 ohm, latausvirran rajoitus on 0,6 A.

Säädettävä kolminapainen positiivinen jännitesäädin LM317 tarjoaa 100 mA:n kuormavirran lähtöjännitealueella 1,2–37 V. Säädin on erittäin helppokäyttöinen ja vaatii vain kaksi ulkoista vastusta lähtöjännitteen tuottamiseksi. Lisäksi LM317-stabilisaattorin jännitteen ja kuormitusvirran epävakaus on parempi kuin perinteisillä kiinteällä lähtöjännitteellä varustetuilla stabilaattoreilla.

Toinen LM317 IC:n etu on, että se on valmistettu tavallisessa TO-92-transistoripaketissa, joka on kätevä asentaa ja asentaa. Paremman teknisen ja toiminnallisen suorituskyvyn lisäksi verrattuna perinteisiin kiinteän lähtöjännitteen stabilaattoreihin, LM317L-stabilisaattorissa on kaikki (saatavilla vain IC:lle) ylikuormitussuoja, mukaan lukien sisäänrakennetut sisäiset virranrajoituspiirit, ylikuumeneminen ja turvallisen alueen korjaustyöt.

Kaikki stabilisaattorin ylikuormitussuojatoiminnot toimivat myös, kun ohjausliitin (ADJ) on irrotettu. Normaaleissa käyttöolosuhteissa stabilisaattori on LM317. Ei vaadi lisäkondensaattorien kytkemistä, paitsi tilanteissa, joissa stabilointipiiri on asennettu kaukana ensisijaisesta tehosuodattimen kondensaattorista; Tällaisessa tilanteessa tarvitaan tulon ohituskondensaattori. Vaihtoehtoinen lähtökondensaattori parantaa stabilisaattorin transienttisuorituskykyä, ja IC-ohjausnastan ohittaminen kondensaattorilla lisää jännitteen aaltoilun tasoituskerrointa, mikä on vaikea saavuttaa muissa tunnetuissa kolminapaisissa stabilaattoreissa.

Perinteisten kiinteiden jännitesäätimien korvaamisen lisäksi LM317 soveltuu monenlaisiin mahdollisiin sovelluksiin. Joten erityisesti todellisen lähtöjännitteen laskun perusteella "kelluvan" stabilisaattorin toimintatapa, jossa IC:ään vaikuttaa vain tulo- ja lähtöjännitteen välinen ero, mahdollistaa sen käytön piireissä, joissa on korkea. -jännitestabiloitu virtalähde, ja stabilisaattorin toiminta tällaisessa piirissä voi jatkua loputtomiin, kunnes tulo- ja lähtöjännitteen ero ylittää suurimman sallitun arvon.

Lisäksi LM317 on kätevä luomaan erittäin yksinkertaisia ​​säädettäviä kytkentäsäätimiä, ohjelmoitavalla lähdöllä varustettuja stabilaattoreita tai luomaan LM317:ään perustuva tarkkuusvirran stabilointi kytkemällä vakiovastus IC:n ohjaus- ja lähtönastan väliin. Toisiovirtalähteiden luominen, jotka pysyvät toiminnassa lähtöpiirien satunnaisten oikosulkujen aikana, on mahdollista kiinnittämällä jännitetaso IC:n ohjausnastaan ​​suhteessa maahan, mikä ohjelmoi lähtöjännitteen pysymään 1,2 V:ssa (tälle jännitteelle). tasolla, virta on melko pieni suurimmalle osalle kuormatyypeistä ). LM317 IC valmistetaan tavallisessa TO-92-transistoripaketissa ja se toimii lämpötila-alueella -25 +125 "C.

Alla on LM317:n latauskaavio. Se käyttää vakiovirtalatausmenetelmää. Latausvirta riippuu resistanssista R1. Vastusarvon tulee olla välillä 0,8 - 120 ohmia, mikä vastaa latausvirtaa 10 mA - 1,56 A:

Stabiloitu 5 voltin virtalähde elektronisella kytkimellä:

15 voltin virtalähde pehmeällä käynnistyksellä. Vaadittu kytkennän tasaisuus asetetaan kondensaattorin C2 kapasitanssitasolla:

Kaavio säädettävästä virtalähteestä 2-30 voltille LM317:ssä

Lähtöjännitettä voidaan säätää välillä 1,2 - 37 volttia.

Tehokas Darlington-transistori Q1 on välttämätön LM317:n virran lisäämiseksi, koska ilman patteria mikrokokoonpano voi tuottaa vain 100 mA virtaa, mutta se riittää transistorin ohjaamiseen. D1 ja D2 ovat suojadiodeja kondensaattorien ylilatautumista vastaan. 100 nF:n kondensaattorit asennetaan rinnakkain elektrolyyttikondensaattorien kanssa RF-kohinan vähentämiseksi. On suositeltavaa sijoittaa transistori Q1 jäähdyttimeen, virtalähteen suurin lähtöteho on 125 wattia.

Ohjelmoitava virtalähde LM317-piirissä

Alla olevassa kuvassa näkyvän piirin avulla voit muuttaa lähtöjännitettä kääntämällä transistorit päälle ja pois. Kun transistori kytketään päälle, vastus R kytketään maahan, mikä vaikuttaa U ulos. Suurin piirijännite on 27 volttia tulotasolla 28 V.

2N2222 tai niiden analogeja voidaan käyttää bipolaarisina transistoreina T1-T4. Vasemmanpuoleisessa taulukossa näkyy piirin lähtöjännite ja sitä vastaava resistanssi R, kun yksi koskettimista A-D on kytketty tuloon U.

Tämä piiri rajoittaa virtaa ja varmistaa LEDin normaalin toiminnan. Tämä ajuri voi syöttää 0,2–5 watin LEDejä 9–25 voltin välillä

Muuntajan avulla laskemme jännitteen 220 voltista AC 25 volttiin (voit käyttää muuntajaa toiseen sinulle sopivaan jännitteeseen), sitten AC-jännite muunnetaan tasavirraksi "diodisilta" -loitsulla ja tasoitetaan. ulos käyttämällä kondensaattoria C1 ja sitten erittäin vakaaseen säätimen jännitteeseen

Laitekaavio on melko yksinkertainen. 24 voltin muuntajan toisiokäämeistä tuleva jännite tasasuunnetaan ja suodattimen lähtö tuottaa 80 V:n vakiojännitteen, joka syötetään jännitteen stabilisaattorille, sen lähdöstä saadaan vakio 52 voltin jännite, jotta ei ylittää mikropiirin enimmäiskynnysjännitteen

Tässä sähköisessä hakuteoksessa on muun hyödyllisen aineiston ohella laskelma integroidusta jännitteen stabilisaattorista LM317

Melko yksinkertainen automaattinen laturi voidaan koota LM317-sirulle, joka on tyypillinen lineaarinen jännitteensäädin säädettävällä lähtöjännitteellä. Mikrokokoonpano voi toimia myös virran stabilisaattorina.

Melko usein tarvitaan yksinkertaista jännitteen stabilisaattoria. Tässä artikkelissa on kuvaus ja esimerkkejä edullisen (LM317:n hinnat) integroidun jännitteen stabilisaattorin käytöstä LM317.

Tämän stabilisaattorin ratkaisemien tehtävien luettelo on melko laaja - tämä sisältää erilaisten elektronisten piirien, radiolaitteiden, puhaltimien, moottoreiden ja muiden laitteiden virransyötön verkosta tai muista jännitelähteistä, kuten auton akusta. Yleisimmät piirit ovat jännitesäätöisiä.

Käytännössä LM317:n osallistuessa voit rakentaa jännitteen stabilisaattorin mielivaltaiselle lähtöjännitteelle alueella 3...38 volttia.

Tekniset tiedot:

• Stabilisaattorin lähtöjännite: 1,2... 37 volttia.
• Kantava virta jopa 1,5 ampeeria.
• Stabilointitarkkuus 0,1 %.
• Siinä on sisäinen suojaus vahingossa tapahtuvaa oikosulkua vastaan.
• Integroidun stabilisaattorin erinomainen suoja mahdolliselta ylikuumenemiselta.

LM317-stabilisaattorin tehohäviö ja syöttöjännite

Stabilisaattorin sisääntulon jännite ei saa ylittää 40 volttia, ja on myös yksi ehto - vähimmäistulojännitteen tulee ylittää haluttu lähtöjännite 2 voltilla.

TO-220-paketin LM317-mikropiiri pystyy toimimaan vakaasti enintään 1,5 ampeerin kuormitusvirralla. Jos et käytä korkealaatuista jäähdytyselementtiä, tämä arvo on pienempi. Mikropiirin toiminnan aikana vapauttama teho voidaan määrittää likimäärin kertomalla lähtövirta ja tulo- ja lähtöpotentiaalin erotus.

Suurin sallittu tehohäviö ilman jäähdytyselementtiä on noin 1,5 W, kun ympäristön lämpötila on 30 celsiusastetta tai vähemmän. Jos LM317-kotelon hyvä lämmönpoisto varmistetaan (enintään 60 g), tehohäviö voi olla 20 wattia.

Asetettaessa mikropiiri jäähdyttimeen, on tarpeen eristää mikropiirin runko jäähdyttimestä esimerkiksi kiilletiivisteellä. On myös suositeltavaa käyttää lämpöä johtavaa tahnaa tehokkaaseen lämmönpoistoon.

Resistanssin valinta stabilisaattorille LM317

Mikropiirin tarkkaa toimintaa varten resistanssien R1...R3 kokonaisarvon tulee luoda noin 8 mA virta vaaditulla lähtöjännitteellä (Vo), eli:

R1 + R2 + R3 = Vo / 0,008

Tätä arvoa on pidettävä ihanteellisena. Resistanssien valinnassa sallitaan pieni poikkeama (8...10 mA).

Muuttuvan resistanssin R2 arvo liittyy suoraan lähtöjännitealueeseen. Tyypillisesti sen resistanssin tulee olla noin 10...15 % jäljellä olevien vastusten (R1 ja R2) kokonaisresistanssista tai voit valita sen vastuksen kokeellisesti.

Vastusten sijainti levyllä voi olla mielivaltainen, mutta paremman vakauden vuoksi on suositeltavaa sijoittaa se kauemmas LM317-sirun jäähdytyselementistä.

Piirin stabilointi ja suojaus

Kapasitanssi C2 ja diodi D1 ovat valinnaisia. Diodi suojaa LM317-stabilisaattoria mahdolliselta käänteisjännitteeltä, jota esiintyy erilaisten elektronisten laitteiden malleissa.

Kapasitanssi C2 ei vain vähennä hieman LM317-sirun vastetta jännitteen muutoksiin, vaan myös vähentää sähköisten häiriöiden vaikutusta, kun stabilointilevy sijoitetaan lähelle paikkoja, joissa on voimakasta sähkömagneettista säteilyä.

Harkitse yksinkertaisinta vaihtoehtoa LED-ohjaimen tekemiseen omin käsin minimaalisella aikainvestoinnilla. LM317:n LED-valojen virran stabilisaattorin laskemiseen käytämme laskinta, jonka on ilmoitettava LED-diodeille vaadittu virranvoimakkuus. Laadi ensin piiri LEDien kytkemiseksi päälle ottaen huomioon mikropiirin ja yksikön enimmäisteho. Etsi jäähdytysjärjestelmä koko rakenteelle etukäteen.

• 1. Kytkentäkaavio
• 2. Esimerkki laskelmista ja kokoonpanosta
• 3. Sähköiset perusominaisuudet
• 4. Pulssiohjaimet

Laskin

Kytkentäkaavio

Jos haluat tehdä LM317:ään virran stabilisaattorin, jolla on kyky säätää, vakiovastuksen sijaan asenna voimakas muuttuva vastus. Muuttuva resistanssi voidaan laskea määrittämällä ohjausrajat laskimelle. Vastus voi olla 1 - 110 ohmia, mikä vastaa maksimi- ja minimiarvoa. Mutta suosittelen kieltäytymään säätämästä ampeeria kuormassa muuttuvalla vastuksella. Sitä on vaikea toteuttaa oikein ja lämmitys on liian korkea.

Vakiovastuksen tehon lämmönpoistoon tulee olla varauksella, joka lasketaan kaavalla:

• I² * R = Pw
  virta neliö kerrottuna vastuksen resistanssilla.

Virtalähteenä voidaan käyttää napajännitteellä varustettua muuntajaa tai kytkentäjännitelähdettä. Tasasuuntaajana on parempi käyttää klassista diodisiltaa, jonka jälkeen asennetaan suuri kondensaattori.

Virtasäädin ei toimi lineaarisella periaatteella, joten se voi lämmetä melko kuumaksi alhaisen hyötysuhteensa vuoksi. Kunnollinen jäähdytin on välttämätön. Jos lämmityssäädin näyttää alhaisen lämmityslämpötilan, sitä voidaan alentaa.

Jos vaadittava ampeerimäärä on yli 1,5 A, on vakiopiiriin lisättävä pari elementtiä. Voit saada jopa 10A asentamalla tehokkaan KT825A-transistorin ja 10 ohmin vastuksen.

Tämä vaihtoehto sopii niille, joilla ei ole LM338 tai LM350 käsillä.

Virran stabilisaattorin 3A versio on tehty KT818-transistorille. Kuorman ampeerit säädellään ja lasketaan kaikissa piireissä samalla tavalla laskimella.

Esimerkki laskelmista ja kokoonpanosta

Jos todella haluat koota sen, mutta sinulla ei ole sopivaa virtalähdettä, on olemassa useita vaihtoehtoja tämän ratkaisemiseksi. Vaihtokauppa naapurin kanssa tai liitä piiri 9V akkuun, kuten Krona. Kuvassa koko piiri koottuna LEDillä.

Jos LED-valoille vaaditaan 1A, osoitamme tämän laskimessa ja saamme tulokseksi 1,25 ohmia. Täsmälleen samanarvoista vastusta ei ole, joten asennamme sopivan, jonka arvo on nousevan ohmin suunnassa. Toinen vaihtoehto on käyttää vastusten rinnakkais- ja sarjakytkentää. Yhdistämällä useita vastuksia oikein saamme tarvittavan määrän ohmeja.

LM317-virtavakaimesi ovat samanlaisia ​​kuin alla olevat tuotteet.

Ja jos kärsit täydellisestä LED-fanatismista, se näyttää tältä.

Sähköiset perusominaisuudet

Suosittelen vahvasti, että LM317:ää ei käytetä äärimmäisissä olosuhteissa. Kiinalaisilla mikropiireillä ei ole turvamarginaalia. Tietenkin on sisäänrakennettu suojaus oikosulkuja ja ylikuumenemista vastaan, mutta älä odota sen toimivan joka kerta.

Ylikuormituksen seurauksena ei vain LM317 voi palaa, vaan myös siihen kytketty, ja tämä on täysin erilainen vahinko.

LM317:n pääparametrit:

lämmitys jopa 125°;

oikosulkusäädin.

Jos 1A:n kuorma ei riitä sinulle, voit käyttää tehokkaampia stabilointien malleja LM338 ja LM350, 5A ja 3A.

Lämmönsiirron parantamiseksi TO-3-koteloa suurennettiin, tämä löytyy usein Neuvostoliiton transistoreista. Mutta se on saatavana myös pienessä TO-220-kotelossa, joka on suunniteltu kevyempään kuormaan.

LM338 parametrit:

suoja ylikuumenemiselta ja oikosululta.

Pulssin ajurit

..

Kiinalaisen kovan työn ansiosta virtalähteitä, virran ja jännitteen stabilaattoreita voi ostaa ulkomaisista verkkokaupoista hintaan 50-150 ruplaa. Säätö tapahtuu pienellä muuttuvalla resistanssilla 2-3 ampeerilla, ne eivät vaadi jäähdytintä ohjaimen jäähdyttämiseen. Voit tilata esimerkiksi suositulta basaarilta Aliexpress.com Suurin haittapuoli on 2-4 viikon odotus, mutta hinta on alhaisin, voit ostaa puoli kiloa kerralla.

Etsin usein kaupunkini Avitosta nopeaa ja edullista menetelmää. Minä ja monet muut tilaamme stabilisaattoreita varauksella, jos ne osoittautuvat viallisiksi. Sitten he myyvät ylijäämän mainosten kautta, ja voit aina tinkiä.

Virta virtalähteen lähdössä voi kasvaa kuormitusvastuksen pienenemisen vuoksi (yksinkertainen esimerkki, oikosulku), ja kuormitusvirran muutos tapahtuu sen syöttöjännitteen muutoksen vuoksi. Lm317:n virranvakain varmistaa virran vakauden (virtarajoituksen) lähdössä yllä kuvatuissa tapauksissa.

Tätä stabilointiainetta voidaan käyttää LEDien, laturien, laboratoriovirtalähteiden ja niin edelleen virtalähdepiireissä.

Jos tarkastellaan esimerkiksi LEDejä, on otettava huomioon se tosiasia, että niille on tarpeen rajoittaa virtaa, ei jännitettä. Kiteen voi kytkeä 12V ja se ei pala, mikäli virta on rajoitettu nimellisarvoon (riippuen merkinnästä ja LEDin tyypistä).

Tärkeimmät tekniset ominaisuudetLM317

Suurin lähtövirta 1,5A

Suurin tulojännite 40V

Lähtöjännite 1,2V - 37V

Tarkemmat ominaisuudet ja kaaviot löytyvät stabilisaattorista.

Nykyinen stabilointipiiri lm317:lle

Tämän stabilisaattorin etuna on, että se on lineaarinen eikä aiheuta esimerkiksi suurtaajuisia häiriöitä, kuten jotkut pulssistabilisaattorit. Haittapuolena on alhainen hyötysuhde (sen lineaarisuuden vuoksi), ja siksi sirukiteen kuumeneminen tapahtuu merkittävästi. Kuten jo ymmärrät, mikropiirissä on oltava hyvä jäähdytyselementti.

Vastus R1 vastaa stabilointi- (rajoitus)virran määrästä. Tällä vastuksella voit asettaa stabilointivirran esimerkiksi 100 mA, jolloin jopa oikosulkulla virtaa 100 mA virtapiirin ulostulossa.

Vastuksen R1 resistanssi lasketaan kaavalla:

R1 = 1,2/kuorma

Aluksi on tarpeen määrittää stabilointivirran määrä. Minun on esimerkiksi rajoitettava LEDien virrankulutus 100 mA:iin. Sitten,

R1 = 1,2/0,1 A = 12 ohmia.

Eli virran rajoittamiseksi 0,1 A:iin on asennettava vastus R1 = 12 ohmia. Tarkastetaan se laitteistolla... Testatakseni sitä kokosin piirin koepajalevylle. Olin liian laiska etsimään 12 ohmin vastusta, joten liitin kaksi 22 ohmia rinnakkain (meillä oli ne käsillä).

Asetin tyhjäkäyntijännitteeksi 12V (voit asettaa sen mihin tahansa jännitteeseen). Sen jälkeen oikosuluin lähdön maahan ja LM317-stabilisaattori rajoitti virran 0,1A:iin. Laskelmat vahvistettiin.

Kun jännite kasvaa tai laskee, virta pysyy vakaana.

Vastus voidaan juottaa mikropiirin liittimiin, mutta älä unohda, että koko kuormitusvirta kulkee vastuksen läpi, joten suurille virroille tarvitaan suuremman tehon vastus.

Jos käytät tätä virran stabilointia LM317:ssä laboratoriovirtalähteessä, sinun on asennettava lankatyyppinen muuttuva vastus, joka ei kestä sen läpi virtaavia kuormitusvirtoja.

Laiskoille esitän taulukon vastuksen R1-arvoista vaaditusta stabilointivirrasta riippuen.

Nykyinen	R1 (vakio)
0.025	51 ohmia
0.05	24 ohmia
0.075	16 ohmia
0.1	13 ohmia
0.15	8,2 ohmia
0.2	6,2 ohmia
0.25	5,1 ohmia
0.3	4,3 ohmia
0.35	3,6 ohmia
0.4	3 ohmia
0.45	2,7 ohmia
0.5	2,4 ohmia
0.55	2,2 ohmia
0.6	2 ohmia
0.65	2 ohmia
0.7	1,8 ohmia
0.75	1,6 ohmia
0.8	1,6 ohmia
0.85	1,5 ohmia
0.9	1,3 ohmia
0.95	1,3 ohmia
1	1,3 ohmia

Siten käyttämällä kääntökytkintä ja useita vastuksia voit koota säädettävän virran stabilointipiirin kiinteillä arvoilla.