ในบทความนี้ฉันจะพูดถึงตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้นอีกซึ่งฉันประกอบค่อนข้างเร็ว มันถูกสร้างขึ้นบนชิป LM317 ยอดนิยมและทรานซิสเตอร์ PNP สองขั้ว โมดูลสำเร็จรูปมีดังนี้:
วิดีโอที่เกี่ยวข้อง:
ในอดีตที่ผ่านมา บทความ ฉันพูดคุยเกี่ยวกับตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้นที่คล้ายกันในทรานซิสเตอร์ TL431 และ NPN
วงจรนี้ตรงกันข้ามกับที่กล่าวมาข้างต้นประกอบด้วยชิ้นส่วนน้อยลงเล็กน้อยและสามารถต้านทานกระแสที่สูงขึ้นได้ด้วยทรานซิสเตอร์ที่ทรงพลังกว่า
คุณสมบัติที่สำคัญ:
•แรงดันไฟฟ้าอินพุตสูงถึง 30V (ในรุ่นของฉันเพราะตัวเก็บประจุที่อินพุตถึง 35V)
•แรงดันเอาท์พุท 3-25V (ขึ้นอยู่กับปัจจุบันยิ่งสูงกระแสยิ่งแรงดันขาออกสูงสุด)
•กระแสสูงถึง 9A (ด้วยทรานซิสเตอร์ TIP36C ที่มีแรงดันอินพุต 18V และเอาต์พุต 12V แต่โดยทั่วไปขึ้นอยู่กับทรานซิสเตอร์ที่เลือกและการกระจายพลังงาน)
•เสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้าขาออกเมื่อเปลี่ยนอินพุต
•ความเสถียรของแรงดันไฟฟ้าขาออกเมื่อกระแสโหลดเปลี่ยนแปลง
•ขาดการป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร
•ขาดการป้องกันในปัจจุบัน
โมดูลประกอบดังต่อไปนี้:
คำอธิบายตามรูปแบบ:
Microcircuit LM317 ซื้อใน AliExpress (ส่วนใหญ่ไม่ได้เป็นต้นฉบับ) มี 3 เอาท์พุท ผลการวิจัยระบุไว้ในแผนภาพและรูปภาพที่มุมล่างขวา
ชิปควบคุมทรานซิสเตอร์ PNP สองขั้วทรงพลัง VT1 ฉันใช้ TIP36C เพื่อจุดประสงค์นี้ ลักษณะสำคัญของทรานซิสเตอร์: แรงดันไฟฟ้า - 100V, กระแสสะสม - 25A (อันที่จริง, 8-9A, เพราะทรานซิสเตอร์ไม่ได้เป็นต้นฉบับและถูกซื้อโดย Ali Express), ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนกระแสคงที่ 10
มันเป็นสิ่งสำคัญมากในการตรวจสอบพลังงานที่ถูกกระจายโดยทรานซิสเตอร์เพื่อให้ไม่เกิน 50-55 วัตต์ (สำหรับทรานซิสเตอร์ในแพ็คเกจ TO-247 หรือขนาดใกล้เคียงกันและสำหรับทรานซิสเตอร์ในกรณี TO-220 - ไม่เกิน 25-30 วัตต์) คุณสามารถคำนวณตามสูตร:
P = (อินพุต U- อินพุต U) * ฉันสะสม
ตัวอย่างเช่นแรงดันอินพุทคือ 18 V เราตั้งแรงดันเอาท์พุทเป็น 12 โวลต์กระแสที่เรามีคือ 9 A:
P = (18V-12V) * 9A = 54 วัตต์
ตัวต้านทาน R1, R2, R3 ตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าที่วงจรของเราจะมีเสถียรภาพ ตัวต้านทาน R1 ใช้เป็นมาตรฐานที่ 240 โอห์ม (พลังงานใด ๆ ) ตัวต้านทาน R2 เป็นตัวแปรจะดีกว่าที่จะใช้ในพื้นที่ 2-3k โอห์ม ตอนแรกฉันตั้งไว้ที่ 4.7k Ohm ดังนั้นบางแห่งที่อยู่ตรงกลางของช่วงการหมุนของลูกบิดแรงดันไฟฟ้าถึงค่าสูงสุดและจะไม่เปลี่ยนแปลงอีกต่อไปฉันบัดกรีตัวต้านทาน 3.9k Ohm ขนานกับโพเทนชิออมิเตอร์การปรับเปลี่ยนนั้นราบรื่นและใช้การหมุนของลูกบิดทั้งหมด Resistor R3 เป็นตัวเลือกทำหน้าที่ในการเลื่อนขอบเขตล่างและบนของช่วงการปรับค่าไปทางเพิ่มขึ้นเล็กน้อย กฎทั่วไป: ยิ่งความต้านทานรวมของตัวต้านทาน R2 และ R3 ยิ่งมากขึ้น นี่คือการยืนยันโดยสูตรจาก Datashita:
ตัวต้านทาน R4 ใช้สำหรับ จำกัด กระแสไฟฟ้าเล็กน้อยกับอินพุตของชิป LM317 ความต้านทาน 10 โอห์ม LM317 มากที่สุดเท่าที่เป็นไปได้สามารถผ่านตัวเองประมาณ 1A (มากถึง 1.5A ถ้าเป็นต้นฉบับ) เมื่อมองแวบแรกพลังของตัวต้านทาน R4 ควรจะเป็น:
P = I ^ 2 * R = 1 * 1 * 10 = 10 วัตต์
แต่เนื่องจาก กระแสยังไหลผ่านฐานของทรานซิสเตอร์ VT1 ผ่านตัวต้านทานคุณสามารถใช้ตัวต้านทาน R4 และ 5 วัตต์
ส่วนประกอบข้างต้นเป็นส่วนประกอบหลักของวงจรทุกอย่างเป็นองค์ประกอบเพิ่มเติมเพื่อปรับปรุงเสถียรภาพและให้การปกป้อง
ตัวเก็บประจุ C2 (เซรามิก 1-10 microfarads) - ถูกบัดกรีพร้อมกับตัวต้านทานตัวแปรและปรับปรุงความเสถียรของการควบคุมเพื่อปกป้อง LM317 microcircuit เมื่อตัวเก็บประจุ C2 ถูกปล่อยออกมาไดโอด D2 จะถูกวางไว้ พวกมันพร้อมกับไดโอด D1 ปกป้อง microcircuit และทรานซิสเตอร์จากกระแสย้อนกลับ Diode D3 ทำหน้าที่ปกป้องวงจรจากการเหนี่ยวนำด้วยตนเองของ EMF เมื่อขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า ตัวเก็บประจุ C4 (อิเล็กโทรไลต์ 35 โวลต์ 470-1000 ยูเอฟ) และ C5 (เซรามิก 1-10 ยูเอฟ) สร้างตัวกรองอินพุตและตัวเก็บประจุ C1 (อิเล็กโทรไลต์ 35V 1,000-3300 ยูเอฟ) และ C3 (เซรามิก 1-10 ยูเอฟ) ตัวต้านทาน R5 ที่ 10k Ohm (พลังงานใด ๆ ) สร้างภาระเล็ก ๆ เพื่อความเสถียรของวงจรที่ไม่ได้ใช้งานและช่วยให้ปล่อยประจุได้อย่างรวดเร็วในกรณีที่ไฟฟ้าขัดข้อง
กระบวนการสร้าง:
ตอนแรกทุกอย่างถูกประกอบโดยการติดตั้งบานพับและทดสอบ
จากนั้นฉันก็บัดกรีวงจรบนเขียงหั่นขนมในรูปแบบของโมดูล
เพิ่มหม้อน้ำขนาดเล็ก
ด้วยหม้อน้ำดังกล่าววงจรสามารถทำงานได้เป็นเวลานานเฉพาะที่กระแสต่ำ เพื่อให้วงจรทำงานเป็นเวลานานอย่างเต็มกำลังคุณต้องมีหม้อน้ำขนาดใหญ่ขึ้น
LM317 และทรานซิสเตอร์สามารถติดตั้งบนหม้อน้ำโดยไม่มีฉนวนปะเก็น ตามรูปแบบข้อสรุปเหล่านี้ (เอาท์พุท LM317 และตัวสะสมทรานซิสเตอร์) เชื่อมต่อ
ฉันทดสอบโมดูลที่เสร็จสิ้นแล้วและตรวจสอบคุณสมบัติ
โดยทั่วไปฉันชอบวงจร: ค่อนข้างง่ายและคุณสามารถรับกระแสที่ดี สิ่งที่ขาดหายไปคือการป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรและกระแสไฟฟ้า มันจบแล้วประสิทธิภาพไม่สูงและทำให้ความร้อนออกมามาก แต่นี่เป็นคุณสมบัติของวงจรเชิงเส้นทั้งหมดซึ่งโดยส่วนตัวแล้วไม่ได้รบกวนฉันจริงๆ
ขอบคุณสำหรับความสนใจของคุณ! ฉันหวังว่าบทความนี้มีประโยชน์สำหรับคุณ