» อิเล็กทรอนิกส์ »ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้นพร้อมข้อบังคับบน LM317 และ PNP ทรานซิสเตอร์

ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้นพร้อมทรานซิสเตอร์ LM317 และ PNP ที่ปรับได้

สวัสดีทุกคน!
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:
ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้นพร้อมทรานซิสเตอร์ LM317 และ PNP ที่ปรับได้

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
7.4
8
8.7

เพิ่มความคิดเห็น

    • รอยยิ้มรอยยิ้มxaxaตกลงdontknowyahooNea
      นายรอยขีดข่วนคนโง่ใช่ใช่ใช่ก้าวร้าวลับ
      ขอโทษเต้นdance2dance3ให้อภัยช่วยเหลือเครื่องดื่ม
      หยุดเพื่อนดีgoodgoodนกหวีดหน้ามืดตามัวลิ้น
      ควันการตบมือเครย์ประกาศเป็นขี้ปากดอน t_mentionดาวน์โหลด
      ความร้อนโมโหlaugh1ภาคตะวันออกเฉียงเหนือประชุมmoskingเชิงลบ
      not_iข้าวโพดคั่วลงโทษอ่านทำให้ตกใจกลัวค้นหา
      ยั่วยุthank_youนี้to_clueumnikรุนแรงเห็นด้วย
      ไม่ดีbeeeblack_eyeblum3หน้าแดงโม้ความเบื่อ
      เซ็นเซอร์การหยอกล้อsecret2ขู่ชัยชนะYusun_bespectacled
      shokrespektฮ่า ๆprevedยินดีต้อนรับkrutoyya_za
      ya_dobryiผู้ช่วยne_huliganne_othodiFLUDห้ามใกล้
13 คิดเห็น
ใช่แน่นอนไดโอดถูกวาดในทางตรงกันข้ามขอโทษ ขอโทษ
ป้องกันขั้วย้อนกลับเมื่อเชื่อมต่อ (เป็นอุปกรณ์รับส่งสัญญาณเช่น Kenwood 100 วัตต์จากเครือข่ายทางไกลบนเครื่องบิน) และด้วย R1 ฉันโกหกอะไรบางอย่าง - ฉันใส่ชิ้นส่วน nichrome ที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 1.2 มม. ที่นั่น แต่ไม่ใช่ 2 โอห์มบางที 0.2 มันมีมานานแล้ว แต่สำหรับผลิตภัณฑ์ของคุณไม่จำเป็นต้องลบทั้งสองอย่าง
Sergey บุคคลทั่วไป
ฉันใส่สวิตช์กกบนเครือข่ายปิด
ผู้เขียน
ไดโอด VD1 ทำหน้าที่อะไร? และเขาหันไปในทิศทางนั้นหรือไม่? ในความคิดของฉันในรุ่นเช่นเดียวกับในแผนภาพลัดวงจรมันจะ ...
คุณสามารถลองการป้องกันในรุ่นนี้ได้
ลวด R4 ไดโอดขนานกับ R7
ผู้เขียน
โดยส่วนตัวแล้วฉันพอใจกับความเสถียรของวงจรอย่างสมบูรณ์รวมถึงการเลื่อนลงด้านบน ฉันไม่รู้เกี่ยวกับการใช้การป้องกันในตัวใน MC
อ้างอิง: EandV
... การเพิ่มขึ้นของกระแสโหลด 1.3 A ลอย +/- 50 mV ...

นี่คือร้อยละของแรงดันไฟฟ้าออกไม่ให้แช่งเกี่ยวกับการลดลงดังกล่าวหรือไม่
เกี่ยวกับ "แหวน"ทรานซิสเตอร์ที่มี OE จะกลับเฟสฉันเจอสองสามครั้งนี้คุณถูกทรมานเพื่อรับตัวเก็บประจุ


... •ขาดการป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร
•ขาดการป้องกันในปัจจุบัน ...
คุณสามารถใช้บิวท์อินใน MS โดยเลือกตัวต้านทาน R4 ในพื้นที่สูงสุด 1 โอห์ม (แรงดัน BE ออกบน) จากประมาณ 1.5 A กระแสการป้องกันของ MS เป็นค่าที่ต้องการหรือยอมรับได้ ผ่านการทดสอบจริง
ผู้เขียน
ข้อมูลที่เป็นประโยชน์ขอบคุณ!
จากที่กล่าวมาก่อนหน้านี้ฉันสามารถสรุปได้ว่าศิลปินวิทยุสมัครเล่นคนหนึ่งพูดเกินจริงและความเสถียรค่อนข้างเหมาะสำหรับวงจรในระดับนี้
อ้างอิง: EandV
ที่กระแสประมาณ 3A, แรงดันเอาต์พุตจะลอย +/- 20 mV เมื่ออินพุตเปลี่ยนแปลง ด้วยกระแสโหลดที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วโดย 1.3 A, +/- 50 mV ลอย
นี่เป็นปฏิกิริยาปกติของอิทธิพลภายนอก เมื่อกระแสโหลดเพิ่มขึ้นก็ไม่น่าเป็นไปได้ที่จะมี "+/-" ปฏิกิริยาปกติที่เกิดขึ้นกับการเพิ่มโหลดคือการเลื่อนลง
“ ลอยตัว” คือเมื่อแรงดันเอาท์พุทเปลี่ยนแปลงด้วยแรงดันไฟฟ้าคงที่และโหลด
วงจรดูเหมือนจะเป็นเส้นตรงไม่ควรมีระลอกคลื่นและการรบกวนใด ๆ
ทำไมถึงเป็นเช่นนั้น? มันไม่ได้เชื่อมต่อ แต่อย่างใด แม้แต่ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า LM317 เองก็ต้องการตัวเก็บประจุเอาต์พุตสำหรับการชดเชยความถี่ และโคลงทั้งหมดเป็นทรานซิสเตอร์ที่มี OE ในวงจรตัวเก็บรวบรวมซึ่งโหลดรวมอยู่ด้วยและ LM317 เป็นที่มาของกระแสฐาน ทรานซิสเตอร์ใช้ความถี่ต่ำด้วย h21e ขนาดเล็กดังนั้นในกรณีนี้ไม่ควรมีปัญหาใหญ่กับความเสถียร แต่นี่ไม่ได้หมายความว่าทุกอย่างจะราบรื่นเมื่อใช้ทรานซิสเตอร์ที่เร็วกว่า
ผู้เขียน
หากคุณดูในวิดีโอที่กระแสประมาณ 3A แรงดันเอาต์พุตจะลอย +/- 20 mV เมื่ออินพุตเปลี่ยนแปลง ด้วยกระแสโหลดที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วโดย 1.3 A, +/- 50 mV ลอย เหมือนกันทั้งหมดฉันไม่ได้วางตำแหน่งโครงการเป็นช่างห้องปฏิบัติการดังนั้นสำหรับฉันมันค่อนข้างปกติ ถ้าคุณใส่ตัวเก็บประจุที่ใหญ่กว่าเอาท์พุทมันอาจจะดีกว่า
และเสียงเรียกเข้าที่นั่นคืออะไร? วงจรดูเหมือนจะเป็นเส้นตรงไม่ควรมีระลอกคลื่นและการรบกวนใด ๆ หรือฉันสับสนอะไร
แขกอเล็กซ์
บอกฉันเพิ่มเติมว่าวงจรนี้และวงจรแรงดันลอย ...
อ้างอิง: EandV
หากเอาต์พุตของไดโอดบริดจ์คือ 30V ตัวเก็บประจุ 35V เช่นนั้นน่าจะระเบิดได้
บางทีอาจระเบิดและจะไม่เกิดการระเบิดมันก็เหมือนกับว่าเขาโชคดี)) แต่แน่นอนว่ามันลดระดับลง
เมื่อเลือกตัวเก็บประจุตัวกรองที่เอาต์พุตของวงจรเรียงกระแสจำเป็นต้องคำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงที่อนุญาตในแรงดันไฟหลัก, ลักษณะของการโหลด, อุณหภูมิ ณ สถานที่ที่ใช้งานและพารามิเตอร์ของตัวเก็บประจุเอง (มีลักษณะอื่น ๆ นอกเหนือจากตัวเก็บประจุ เพื่อไม่ให้รบกวนสิ่งนี้ให้ใช้แรงดันไฟฟ้า 50% และคุณจะมีความสุข ))
ผู้เขียน
อ้างอิง: Ivan_Pokhmelev
สำหรับตัวเก็บประจุอินพุตขอบนั้นมีขนาดเล็ก ด้วยแรงดันอินพุทที่ 30 V ตัวเก็บประจุควรมีอย่างน้อย 40 V และควรอยู่ที่ 50

ฉันเห็นด้วยกับ 30V ฉันตื่นเต้น ฉันมีประมาณ 16V ที่เอาท์พุทของไดโอดบริดจ์และประมาณ 21V หลังจากตัวเก็บประจุ 2x ของ 10,000 ยูเอฟที่ 35V หลังจากนั้นโมดูลดังกล่าวก็เชื่อมต่อ
หากเอาต์พุตของไดโอดบริดจ์คือ 30V ตัวเก็บประจุ 35V เช่นนั้นน่าจะระเบิดได้
อ้างอิง: Ivan_Pokhmelev
ในกรณีนี้อย่าลืมแยกหม้อน้ำออกจากเคส PSU

มั่นเหมาะ จะมีแรงดันเอาต์พุตที่หม้อน้ำ
แรงดันไฟฟ้าอินพุตสูงถึง 30V (ในรุ่นของฉันเพราะตัวเก็บประจุที่อินพุตถึง 35V)
สำหรับตัวเก็บประจุอินพุตขอบนั้นมีขนาดเล็ก ด้วยแรงดันอินพุทที่ 30 V ตัวเก็บประจุควรมีอย่างน้อย 40 V และควรอยู่ที่ 50
LM317 และทรานซิสเตอร์สามารถติดตั้งบนหม้อน้ำโดยไม่มีฉนวนปะเก็น ตามรูปแบบข้อสรุปเหล่านี้ (เอาท์พุท LM317 และตัวสะสมทรานซิสเตอร์) เชื่อมต่อ
ในกรณีนี้อย่าลืมแยกหม้อน้ำออกจากเคส PSU

เราแนะนำให้คุณอ่าน:

มอบให้กับสมาร์ทโฟน ...