Lm317T как проверить мультиметром: Как правильно проверить стабилизатор напряжения мультиметром

Как правильно проверить стабилизатор напряжения мультиметром

Стабилизаторы напряжения – это электронные приборы со сложным устройством, а значит, они имеют разные накладки в функционировании и возможные неисправности. Существуют разные казусы в их работе, которые связаны с наибольшими нагрузками, а есть и настоящие поломки. Эти понятия следует отличать, для чего существует несколько советов.

В первую очередь, рассмотрим, чем можно произвести качественную проверку работы этого устройства. Наиболее верным методом контроля качества устройства является обычный вольтметр, которым можно измерить напряжение в сети квартиры, а также напряжение на выходе прибора. В домашней розетке напряжение способно колебаться в интервале 170-240 вольт, а на выходе стабилизирующего прибора оно должно равняться 220 вольтам.

Но простым методом проверки действия стабилизатора напряжения пользуются далеко не все, так как доверяют данным по индикатору. Но это доверие не всегда оправдывается, а иногда на китайских приборах цифровой индикатор просто подключен непосредственно к реле. В этом случае реле имеют достаточно большой шаг, и он всегда будет показывать 220 В. По факту на выходе будет совсем другое значение.

Как проверить электрический стабилизатор

Эта проверка выполняется довольно просто. Для этого необходимо взять следующие устройства:

  • Две настольные лампы.
  • Стабилизатор.
  • Электрическую плитку.
  • Удлинитель питания с 3-мя гнездами.

Порядок проверки:

  1. Вставить вилку удлинителя в домашнюю розетку.
  2. Стабилизатор подключить к удлинителю.
  3. К стабилизатору подключить настольную лампу на 60 Вт.
  4. Подключить электрическую плитку к удлинителю.

Если стабилизатор функционирует нормально, то работа плитки не повлияет на свет лампочки, а ели лампу подключить напрямую к удлинителю, то при включении плитки свет станет слабее. Это объясняется тем, что мощный потребитель в виде плитки значительно снижает напряжение и лампа, подключенная к сети до прибора, станет выдавать меньше света.Lm317T как проверить мультиметром: Как правильно проверить стабилизатор напряжения мультиметром Но лампа, питающаяся после стабилизатора напряжения, не будет реагировать на повышение нагрузки.

Случается, и такая ситуация, когда люди не понимают работу стабилизатора, и сетуют на его плохую работу, хотя дело совершенно не в этом. Это получается так, что стабилизатор обесточивает нагрузку неожиданно, при стирке белья в машине автомате. Но в этом нет никаких неисправностей. Стиральная машина-автомат является мощным потребителем электрической энергии, но ее мощность распределяется неравномерно. При нагревании воды мощность может достигать до 5 кВт, а при обычной стирке уменьшается до 2 кВт. Из уроков физики средней школы известно, что если на входе трансформатора уменьшить напряжение, а на выходе увеличить напряжение, то выходная мощность также значительно снизится. Смотрите статью про стабилизатор для стиральной машины.

Поэтому может возникнуть такая ситуация, что при уменьшении напряжения на выходе стабилизатора напряжения мощности будет достаточно для вращения барабана, но недостаточно для нагревания воды. В этом случае необходимо выключить все лишние потребители и налить в машину, отдельно нагретую воду.

Проверка стабилитрона мультиметром

Такой электронный элемент, как стабилитрон, внешне похож на диод, но использование его в радиотехнике несколько другое. Чаще всего стабилитроны применяют для стабилизации питания в маломощных схемах. Они включаются по параллельной схеме к нагрузке. При работе с чрезмерно высоким напряжением стабилитрон через себя пропускает ток, сбрасывая напряжение. Эти элементы не способны работать при больших токах, так как они начинают греться, что приводит к тепловому пробою.

Порядок проверки

Весь процесс сводится к тому, как проверяют диоды. Это делается обычным мультиметром в режиме проверки сопротивления или диода. Исправный стабилитрон может проводить ток в одном направлении, по аналогии с диодом.

Рассмотрим пример проверки двух стабилитронов КС191У и Д814А, один из них неисправный.Lm317T как проверить мультиметром: Как правильно проверить стабилизатор напряжения мультиметром

Сначала проверяем диод Д814А. При этом стабилитрон по аналогии с диодом пропускает ток в одну сторону.

Теперь проверяем стабилитрон КС191У. Он заведомо неисправен, так как совсем не может пропускать ток.

Проверка микросхемы стабилизатора

Требуется собрать стабилизирующие цепи для питания устройства на микроконтроллере PIC 16F 628, который нормально работает от 5 В. Для этого берем микросхему PJ 7805, и на ее базе по схеме из даташита выполняем сборку. Подается напряжение, а на выходе получается 4,9 В. Этого хватает, но упрямство берет верх.

Достали коробку с интегральными стабилизаторами, и будем измерять их параметры. Чтобы не сделать ошибки, кладем перед собой схему. Но при проверке микросхемы оказалось, что на выходе всего 4,86 В. Здесь необходим какой-либо пробник, чем и займемся.

Схема пробника для проверки микросхемы КРЕН

Эта схема уступает предыдущей компоновке.

Конденсатор С1 удаляет генерацию при ступенчатом подключении входного напряжения, а емкость С2 предназначена для защиты от импульсных помех. Величину ее берем 100 микрофарад, напряжение по величине стабилизатора напряжения. Диод 1N 4148 не дает возможность конденсатору разрядиться. Входное напряжение стабилизатора должно превышать напряжение выхода на 2,5 В. Нагрузку следует выбирать в соответствии с тестируемым стабилизатором.

Остальные элементы пробника выглядят следующим образом:

Контактные площадки стали местом монтажа элементов схемы. Корпус получился компактным.

На корпусе установили кнопку питания для удобства пользования. Штыревой контакт пришлось доработать путем изгибания.

На этом пробник готов. Он является своеобразной приставкой к мультиметру. Вставляем в гнезда штыри пробника, границу измерения устанавливаем на 20 В, провода соединяем с блоком питания, регулируем напряжение на 15 В и нажимаем кнопку питания на пробнике. Прибор сработал, на экране отображается 9,91 вольта.Lm317T как проверить мультиметром: Как правильно проверить стабилизатор напряжения мультиметром

LM317T схема включения | Практическая электроника

В случае если в схеме нужен стабилизатор на какое-то не стандартное напряжение, то прекрасное решение использование популярного интегрального стабилизатора LM317T с характеристиками:

  • способен работать в диапазоне выходных напряжений от 1,2 до 37 В;
  • выходной ток может достигать 1,5 А;
  • максимальная рассеиваемая мощность 20 Вт;
  • встроенное ограничение тока, для защиты от короткого замыкания;
  • встроенную защиту от перегрева.

У микросхемы LM317T схема включения в минимальном варианте предполагает наличие двух резисторов, значения сопротивлений которых определяют выходное напряжение, входного и выходного конденсатора.

У стабилизатора два важных параметра: опорное напряжение (Vref) и ток вытекающий из вывода подстройки (Iadj).
Величина опорного напряжения может меняться от экземпляра к экземпляру от 1,2 до 1,3 В, а в среднем составляет 1,25 В. Опорное напряжение это то напряжение которое микросхема стабилизатора стремиться поддерживать на резисторе R1. Таким образом если резистор R2 замкнуть, то на выходе схемы будет 1,25 В, а чем больше будет падение напряжения на R2 тем больше будет напряжение на выходе. Получается что 1,25 В на R1 складываться с падением на R2 и образует выходное напряжение.

Второй параметр – ток вытекающий из вывода подстройки по сути является паразитным, производители обещают что он в среднем составит 50 мкА, максимум 100 мкА, но в реальных условиях он может достигать 500 мкА. Поэтому чтобы обеспечить стабильное выходное напряжение приходиться через делитель R1-R2 гнать ток от 5 мА. А это значит что сопротивление R1 не может больше 240 Ом, кстати именно такое сопротивление рекомендуют в схемах включения из datasheet.
Первый раз, когда я посчитал делитель для микросхемы по формуле из LM317T datasheet, я задавался током 1 мА, а потом я очень долго удивлялся почему напряжение реальное напряжение отличается. И с тех пор я задаюсь R1 и считаю по формуле:
R2=R1*((Uвых/Uоп)-1).Lm317T как проверить мультиметром: Как правильно проверить стабилизатор напряжения мультиметром
Тестирую в реальных условиях и уточняю значения сопротивлений R1 и R2.
Посмотрим какие должны быть для широко распространенных напряжений 5 и 12 В.

R1, ОмR2, Ом
LM317T схема включения 5v120360
LM317T схема включения 12v2402000

 

Но я бы посоветовал использовать LM317T в случае типовых напряжений, только когда нужно срочно что-то сделать на коленке, а более подходящей микросхемы типа 7805 или 7812 нету под рукой.

А вот расположение выводов LM317T:

  1. Регулировочный
  2. Выходной
  3. Входной

Кстати у отечественного аналога LM317 — КР142ЕН12А схема включения точно такая же.

На этой микросхеме несложно сделать регулируемый блок питания: вместо постоянного R2 поставьте переменный, добавьте сетевой трансформатор и диодный мост.

На LM317 можно сделать и схему плавного пуска: добавляем конденсатор и усилитель тока на биполярном pnp-транзисторе.

Схема включения для цифрового управления выходным напряжением тоже не сложна. Рассчитываем R2 на максимальное требуемое напряжение и параллельно добавляем цепочки из резистора и транзистора. Включение транзистора будет добавлять в параллель к проводимости основного резистора, проводимость дополнительного. И напряжение на выходе будет снижаться.

Схема стабилизатора тока ещё проще, чем напряжения, так как резистор нужен только один. Iвых = Uоп/R1.
Например, таким образом мы получаем из lm317t стабилизатор тока для светодиодов:

  • для одноватных светодиодов I = 350 мА, R1 = 3,6 Ом, мощностью не менее 0,5 Вт.
  • для трехватных светодиодов I = 1 А, R1 = 1,2 Ом, мощностью не менее 1,2 Вт.

На основе стабилизатора легко сделать зарядное устройство для 12 В аккумуляторов, вот что нам предлагает datasheet. С помощью Rs можно настроить ограничение тока, а R1 и R2 определяют ограничение напряжения.Lm317T как проверить мультиметром: Как правильно проверить стабилизатор напряжения мультиметром

Если в схеме потребуется стабилизировать напряжения при токах более 1,5 А, то все также можно использовать LM317T, но совместно с мощным биполярным транзистором pnp-структуры.
Если нужно построить двуполярный регулируемый стабилизатор напряжения, то нам поможет аналог LM317T, но работающий в отрицательном плече стабилизатора — LM337T.

Но у данной микросхемы есть и ограничения. Она не является стабилизатором с низким падением напряжения, даже наоборот начинает хорошо работать только когда разница между выходным и выходным напряжением превышает 7 В.

Если ток не превышает 100мА, то лучше использовать микросхемы с низким падением LP2950 и LP2951.

Мощные аналоги LM317T — LM350 и LM338

Если выходного тока в 1,5 А недостаточно, то можно использовать:

  • LM350AT, LM350T — 3 А и 25 Вт (корпус TO-220)
  • LM350K — 3 А и 30 Вт (корпус TO-3)
  • LM338T, LM338K — 5 А

Производители этих стабилизаторов кроме увеличения выходного тока, обещают сниженный ток регулировочного входа до 50мкА и улучшенную точность опорного напряжения.
А вот схемы включения подходят от LM317.

КАК ПРОВЕРИТЬ СТАБИЛИТРОН

Представленный здесь прибор — это стабилитронометр для тестирования значения напряжения неизвестного стабилитрона.Стабилитрон — это радиоэлектронный компонент, который поддерживает постоянное напряжение на его контактах, причём напряжение источника Vs должно быть больше, чем собственное напряжение стабилитрона Vz, а ток ограничивается с помощью сопротивления Rs, чтоб его текущее значение всегда было меньше, чем его максимальная мощность.

Схема простейшего метода проверки напряжения стабилитрона

Радиолюбители и все те, кто хорошо дружит с электроникой знают, что задача нахождения стабилитрона с нужными характеристиками (рабочим напряжением) скучная и кропотливая. Случается, что нужно перебрать очень много разных экземпляров, пока не найдётся нужное значение Vz.Lm317T как проверить мультиметром: Как правильно проверить стабилизатор напряжения мультиметром Проверка состояния стабилитрона обычно делается с помощью обычной шкалы мультиметра для измерения диодов, этот тест дает нам точное представление о состоянии компонента, но не дает нам определить значение Vz. В общем тестер стабилитронов это действительно удобный прибор, когда мы хотим быстро выяснить значение напряжения Vz.

Параметры прибора

  • Питание 220 В.
  • Цифровая индикация Vz
  • Меряет стабилитроны на напряжения от 1 В до 50 В
  • Два токовых режима — 5 мА и 15 мА

Схема устройства для проверки стабилитронов

Как видно, схема проста. Напряжение с трансформатора с двумя вторичными обмотками 24V, выпрямляется и фильтруется для получения постоянного напряжения около 80 В, затем поступает на стабилизатор напряжения, образованный элементами (R1, R2, D1, D2 и Q1), который снижает напряжение до 52V, чтобы избежать превышения максимального предела рабочего напряжения микросхемы LM317AHV.

Обратите внимание на буквенный индекс микросхемы. У LM317AHV входное напряжение, в отличии от LM317T, может достигнуть максимума 57V.

На LM317AHV собран генератор постоянного тока, куда добавлен выключатель (S2) совместно с резистором (R4), чтобы выбрать два тестовых режима (5 мА и 15 мА) в качестве источника тока для испытуемого стабилитрона.

Этот тестер легко собрать из стандартных компонентов. Готовый импульсный блок питания от какого-нибудь DVD или тюнера спутниковой системы, а вольтметр либо в виде промышленного модуля на микроконтроллере, либо взять мультиметр D-830.

Микросхема регулируемый стабилизатор напряжения

И умыслил Фарадей явление электромагнитной индукции, провёл он опыт физический, да очертил схему трансформатора досель невиданного.Lm317T как проверить мультиметром: Как правильно проверить стабилизатор напряжения мультиметром
И увидел Господь, что это хорошо, и благословил мужей усердных в науках естественных на сотворение кенотрона вакуумного, а совокупно и фильтра ёмкостного сглаживающего, воеже в триединстве и целостности явился миру источник питания на всяку потребу богоприятный.

Ладно, с этим разобрались.
А для чего сиим источникам питания вдруг понадобились какие-то стабилизаторы напряжения?

«Стабилизатор напряжения — это электрическое (электронное) устройство, имеющее вход и выход по напряжению, предназначенное для поддержания выходного напряжения в узких пределах, при существенном изменении входного напряжения и выходного тока нагрузки» – учит нас википедия.

Отлично сказано мужики, ни убавить, ни прибавить – для стабильной работы и сохранения высоких параметров большинства схем требуется постоянное, неподконтрольное никаким воздействиям напряжение питания.

Ещё совсем недавно такие узлы строились на стабилитронах и транзисторах, однако с появлением специализированных микросхем, необходимость в самостоятельном конструировании подобных схем скоротечно отпочковалась, ввиду простоты реализации и высоких параметров стабилизаторов, выполненных на интегральных микросхемах.

Существует два типа подобных микросхем – регулируемые стабилизаторы напряжения и стабилизаторы с фиксированным значением выходного напряжения. Во втором случае схема стабилизатора приобретает неприлично примитивный вид, незаслуживающий какого-то серьёзного обсуждения.
В случае же стабилизаторов с регулируемым выходным напряжением, схема всё ещё остаётся достаточно простой, но требует некоторых умственных манипуляций, связанных с расчётом резистивного делителя для получения требуемого выходного напряжения.

Типовая схема включения большинства регулируемых микросхем приведена на Рис.1.

Рис.1

Формула для расчёта выходного напряжения имеет вид Vout = Vref * (1+R2/R1) + Iadj * R2 ,
причём номинал сопротивления R1, как правило, задаётся производителем микросхемы для достижения наилучших параметров выходных характеристик.Lm317T как проверить мультиметром: Как правильно проверить стабилизатор напряжения мультиметром

Отдельные бойцы для снижения пульсаций рекомендуют ставить дополнительные электролиты параллельно резистору R2. Оно, конечно, бойцы эти герои, но зачем же стулья ломать?
Любое резкое увеличение тока нагрузки, приводящее к снижению выходного напряжения, не сможет моментально отработаться схемой автоматической регулировки из-за задержки в цепи обратной связи, обусловленной данным конденсатором, а это в значительной степени снизит быстродействие устройства.
И если для статических нагрузок параметр быстродействия стабилизатора по барабану, то для динамических (к примеру, таких как УНЧ) – очень даже немаловажен.

Справочная таблица с основными техническими характеристиками наиболее часто используемых интегральных стабилизаторов с регулировкой выходного напряжения.

Тип

U вх макс
В
І вых макс
А
І вых мин
мА
U вых мин
В
U вых макс
В
КР142ЕН11 -40 1,5 10 -1,2 -37
КР142ЕН12 40 1,5 10 1,2 37
КР142ЕН18 -40 1,5 10 -1,2 -37
КР142ЕН22 35 5 10 1,25 34
КР142ЕН22А 35 7,5 10 1,25 34
КР142ЕН22Б 35 10 10 1,25 34
LT1083 35 7,5 10 1,2 34
LT1084 35 5 10 1,2 34
LT1085 35 3 10 1,2 34
LM117 40 1,5 5 1,2 37
LM137 -40 1,5 10 -1,2 -37
LM138 35 5 10 1,2 32
LM150 35 5 10 1,2 33
LM217 40 1,5 5 1,2 37
LM317 40 1,5 5 1,2 37
LM317LZ 40 0,1 5 1,2 37
LM337 -40 1,5 10 -1,2 -37
LM337LZ -40 0,1 10 -1,2 -37
LM338 35 5 10 1,2 32
LM350 35 5 10 1,2 33
TL783 126 0,7 0,1 1,25 125

Приведённая ниже таблица позволяет рассчитать номиналы резисторов делителя некоторых популярных типов микросхем регулируемых стабилизаторов, представленных разными производителями.Lm317T как проверить мультиметром: Как правильно проверить стабилизатор напряжения мультиметром

ТАБЛИЦА РАСЧЁТА ЭЛЕМЕНТОВ СТАБИЛИЗАТОРА

Если не хотите, чтобы вдруг “раздался мощный пук” – послеживайте за полярностью включения конденсатора С2. Она должна совпадать с полярностью входного (выходного) напряжения.

Отдельно хочу остановиться на МИКРОМОЩНЫХ СТАБИЛИЗАТОРАХ С МАЛЫМ СОБСТВЕННЫМ ПОТРЕБЛЕНИЕМ.

Такого рода стабилизаторы окажутся совсем не лишними в хозяйстве, так как смогут обеспечить такой важнейший показатель радиоэлектронной аппаратуры с автономным питанием, как экономичность входящих в её состав узлов.

Здесь выбор интегральных микросхем заметно беднее, а цены, как правило, заметно ощутимей, чем на аналоги со стандартным потреблением, поэтому начну я с простой, но проверенной временем схемы на дискретных элементах.

Рис.2

Чем хорош КТ315 в данном включении?
На обратно смещённом переходе КТ315 при напряжении 6 – 7,5В, в зависимости от экземпляра транзистора, возникает электрический (не побоюсь этого слова) пробой, что позволяет использовать его в качестве стабилитрона на эту-же самую величину напряжения пробоя. При этом транзистор в таком включении, в отличие от многих промышленных стабилитронов, хорошо работает и при малых токах стабилизации, порядка 100 мкА.

Из относительно гуманных по цене интегральных стабилизаторов с малым собственным потреблением, могу порекомендовать LP2950, LP2951, LM2931, LM2936 и им подобные.

В случае если в схеме нужен стабилизатор на какое-то не стандартное напряжение, то прекрасное решение использование популярного интегрального стабилизатора LM317T с характеристиками:

  • способен работать в диапазоне выходных напряжений от 1,2 до 37 В;
  • выходной ток может достигать 1,5 А;
  • максимальная рассеиваемая мощность 20 Вт;
  • встроенное ограничение тока, для защиты от короткого замыкания;
  • встроенную защиту от перегрева.

У микросхемы LM317T схема включения в минимальном варианте предполагает наличие двух резисторов, значения сопротивлений которых определяют выходное напряжение, входного и выходного конденсатора.Lm317T как проверить мультиметром: Как правильно проверить стабилизатор напряжения мультиметром

У стабилизатора два важных параметра: опорное напряжение (Vref) и ток вытекающий из вывода подстройки (Iadj).
Величина опорного напряжения может меняться от экземпляра к экземпляру от 1,2 до 1,3 В, а в среднем составляет 1,25 В. Опорное напряжение это то напряжение которое микросхема стабилизатора стремиться поддерживать на резисторе R1. Таким образом если резистор R2 замкнуть, то на выходе схемы будет 1,25 В, а чем больше будет падение напряжения на R2 тем больше будет напряжение на выходе. Получается что 1,25 В на R1 складываться с падением на R2 и образует выходное напряжение.

Второй параметр – ток вытекающий из вывода подстройки по сути является паразитным, производители обещают что он в среднем составит 50 мкА, максимум 100 мкА, но в реальных условиях он может достигать 500 мкА. Поэтому чтобы обеспечить стабильное выходное напряжение приходиться через делитель R1-R2 гнать ток от 5 мА. А это значит что сопротивление R1 не может больше 240 Ом, кстати именно такое сопротивление рекомендуют в схемах включения из datasheet.
Первый раз, когда я посчитал делитель для микросхемы по формуле из LM317T datasheet, я задавался током 1 мА, а потом я очень долго удивлялся почему напряжение реальное напряжение отличается. И с тех пор я задаюсь R1 и считаю по формуле:
R2=R1*((Uвых/Uоп)-1).
Тестирую в реальных условиях и уточняю значения сопротивлений R1 и R2.
Посмотрим какие должны быть для широко распространенных напряжений 5 и 12 В.

R1, ОмR2, Ом
LM317T схема включения 5v120360
LM317T схема включения 12v2402000

Но я бы посоветовал использовать LM317T в случае типовых напряжений, только когда нужно срочно что-то сделать на коленке, а более подходящей микросхемы типа 7805 или 7812 нету под рукой.

А вот расположение выводов LM317T:

Кстати у отечественного аналога LM317 — КР142ЕН12А схема включения точно такая же.Lm317T как проверить мультиметром: Как правильно проверить стабилизатор напряжения мультиметром

На этой микросхеме несложно сделать регулируемый блок питания: вместо постоянного R2 поставьте переменный, добавьте сетевой трансформатор и диодный мост.

На LM317 можно сделать и схему плавного пуска: добавляем конденсатор и усилитель тока на биполярном pnp-транзисторе.

Схема включения для цифрового управления выходным напряжением тоже не сложна. Рассчитываем R2 на максимальное требуемое напряжение и параллельно добавляем цепочки из резистора и транзистора. Включение транзистора будет добавлять в параллель к проводимости основного резистора, проводимость дополнительного. И напряжение на выходе будет снижаться.

Схема стабилизатора тока ещё проще, чем напряжения, так как резистор нужен только один. Iвых = Uоп/R1.
Например, таким образом мы получаем из lm317t стабилизатор тока для светодиодов:

  • для одноватных светодиодов I = 350 мА, R1 = 3,6 Ом, мощностью не менее 0,5 Вт.
  • для трехватных светодиодов I = 1 А, R1 = 1,2 Ом, мощностью не менее 1,2 Вт.

На основе стабилизатора легко сделать зарядное устройство для 12 В аккумуляторов, вот что нам предлагает datasheet. С помощью Rs можно настроить ограничение тока, а R1 и R2 определяют ограничение напряжения.

Если в схеме потребуется стабилизировать напряжения при токах более 1,5 А, то все также можно использовать LM317T, но совместно с мощным биполярным транзистором pnp-структуры.
Если нужно построить двуполярный регулируемый стабилизатор напряжения, то нам поможет аналог LM317T, но работающий в отрицательном плече стабилизатора — LM337T.

Но у данной микросхемы есть и ограничения. Она не является стабилизатором с низким падением напряжения, даже наоборот начинает хорошо работать только когда разница между выходным и выходным напряжением превышает 7 В.

Если ток не превышает 100мА, то лучше использовать микросхемы с низким падением LP2950 и LP2951.

Мощные аналоги LM317T — LM350 и LM338

Если выходного тока в 1,5 А недостаточно, то можно использовать:

  • LM350AT, LM350T — 3 А и 25 Вт (корпус TO-220)
  • LM350K — 3 А и 30 Вт (корпус TO-3)
  • LM338T, LM338K — 5 А

Производители этих стабилизаторов кроме увеличения выходного тока, обещают сниженный ток регулировочного входа до 50мкА и улучшенную точность опорного напряжения.Lm317T как проверить мультиметром: Как правильно проверить стабилизатор напряжения мультиметром
А вот схемы включения подходят от LM317.

24 thoughts on “ LM317T схема включения ”

Для lm317 datasheet от TI тут.
Кому сложно читать datasheet на английском, то можно посмотреть документацию на русском для отечественного аналога КР142ЕН12А.

Кроме мощных аналогов, есть и маломощные LM317L рассчитанные на ток не более 0,1 А, в корпусах SOIC-8 и TO-92.

  • LM317LM — в поверхностном корпусе SOIC-8;
  • LM317LZ — в штырьевом корпусе TO-92.

Не забудьте установить микросхему на радиатор, надо помнить, что корпус не изолирован от вывода. Чем больше падение напряжения на микросхеме — разница между входным и выходным напряжением, тем меньше максимальная мощность.

Я бы уточнил, что от падения напряжения зависит «максимальная выходная мощность».
А максимальная мощность рассеиваемая на микросхеме зависит от корпуса и эффективности охлаждения.

Макс. мощность, рассеиваемая микросхемой — паспортная величина и не может быть превышена при любом охлаждении.

Оверклокеры с таким утверждением не соглясятся 🙂
Да я и не призываю «разгонять» стабилизаторы напряжения, даже наоборот: соблюдение рекомендаций производителя компонентов, важное условие надежной работы электронного устройста.
Если невозможно или слишком дорого обеспечивать надежное охлаждение, то нужно снижать планку максимально возможной мощности. А определить эту максимальную мощность можно зная максимально допустимую температуру кристалла, максимальную температуру окружающей среды и все тепловые сопротивления от кристалла до окружающей среды.

Есть паспортная максимальная мощность, которая кстати зависит от корпуса стабилизатора. А есть реальная максимальная мощность, которая получится при реальном максимальном напряжении и реальном максимальном токе. Так вот эта мощность нисколько не паспортная величина.

Максимальная мощность рассеивания по паспорту — это та, которую в состоянии рассеивать корпус устройства в нормальных условиях на протяжении длительного времени.Lm317T как проверить мультиметром: Как правильно проверить стабилизатор напряжения мультиметром Под НУ подразумевается температура в 20 цельсиев и влажность 85% при давлении 760 мм и отсутствие преград естественной циркуляции воздуха (плюс/минус 5%). Под длительным временем — не менее времени Максимальная мощность рассеивания по паспорту — это та, которую в состоянии рассеивать корпус устройства в нормальных условиях на протяжении длительного времени. Под НУ подразумевается температура в 20 цельсиев и влажность 85% при давлении 760 мм и отсутствие преград естественной циркуляции воздуха (плюс/минус 5%). Под длительным временем — минимальное время наработки на отказ, указанное в паспортных данных.

Тепловая и электрическая мощности — это немного разные параметры, хотя и взаимосвязанные.

Всегда относился к данной микросхеме, как к стабилизатору для начинающих, которые и запитывать от нее будут такие-же устройства.
Главную, на мой взгляд, мысль данной статьи: «…использовать в случае типовых напряжений, только когда…» — надо выделить жирным. Ее же, в таких случаях, не использовать вообще. Применять можно в малоточных регуляторах, где ни КПД, ни прецизионность стабилизации на динамическую нагрузку не важны.
Использование токовых усилителей, как на последней схеме, рентабельно применять только для фиксированных напряжений.

Любопытно вот, насколько критично включение танталовых конденсаторов на входе и выходе LM317, как то рекомендует даташит? Никогда не шунтировал ее входы/выходы чем-то лучшим чем самые обычные электролитические конденсаторы плюс (иногда) керамика. И ни разу не получил самовозбуждения. То же самое с LM7805 и LM7812 (и с их отечественными аналогами). Как только не изгалялся, даже подключал конденсаторы длинными проводами. Прокатывало, ни один стабилизатор не «завелся». Разработчики перестраховались или рекомендация относительно танталовых конденсаторов непосредственно возле выводов микросхемы касается каких-то особых условий эксплуатации?

В некоторых схемах для некоторых задач (схемы с аудиоусилением, например) шумы стабилизатора заметны даже на слух.Lm317T как проверить мультиметром: Как правильно проверить стабилизатор напряжения мультиметром В некоторых других частных случаях из-за «шума» работы стабилизатора возникали нежданчики, которые не устранялись конденсаторами для «ЦП или ОЗУ по питанию». Для описания ситуации, когда такое происходит нужен «талмуд» листов пот тысячу. Производитель , который получал недоумённо-ругательные «комментарии» разработчиков — подстраховалсяотмазался коротким упоминанием о необходимости конденсаторов.

Действительно, странноватая рекомендация… Особенно, если учесть, что стоимость танталовых конденсаторов, превышает стоимость самой микросхемы, как правило. 317-ю использовал редко, а вот 7805 и 7812 — десятками, и никогда проблем, обусловленных отсутствием редкоземельных и драгсодержащих элементов, не было. Присоединяюсь к удивлению, так как никаких особых условий использования, придумать не могу. Стабильный стабилизатор, вот и весь каламбур ) ЦП или ОЗУ по питанию подстраховать, это еще могу понять, а его… не могу.

Отличая микросхема.Так и хочется поехать , купить и спаять что-нибудь. На этапе разработке часто не хватает такого , чтобы напряжением поиграть , двуполярное сделать. Да и помощнее есть устройства с таким же включением.

Как можно сделать схему, чтобы было два режима стабилизации тока. У меня к одной лампе подходит один плюс и два минуса. Нужно, чтобы по одному минусу было ярко, а по другому тускло.

Микросхема о которой ведется речь — регулируемый стабилизатор напряжения, не тока. Для вашей задачи подойдут обычные биполярные транзисторы используемые в качестве усилителей тока. Два корпуса. Их мощность должна соответствовать мощности вашей лампы, а напряжение — питающему напряжению. Ток, обеспечивающий желаемую тусклость задайте базовым резистором, можно подстроечным. И, желательно, в вопрос вкладывать побольше информации… лампа, а какая? Много их, разных.

А через диод подай отрицательный полупериод с трансформатора -! Будет тебе «ночничок», и не надо три провода тянуть через подушку…

Хочу собрать на LM317 зарядное устройство для NI-MH аккумалятора (одного).Lm317T как проверить мультиметром: Как правильно проверить стабилизатор напряжения мультиметром На входе — 5 вольт, на выходе — 1,5 вольт. Схему уже нашел. Но там 5 вольт берут с USB порта компьютера. А можно ли взять 5 вольт с зарядки от мобильного телефона? И, наверное, нужно выбрать такую зарядку, у которой выходной ток — не меньше, чем ток зарядки аккумулятора?

Конечно, вполне можно питать и от зарядки. Да, и ток источника должен быть не меньше тока потребителя.

Про ток зарядки от мобильника можете не беспокоиться — вряд ли вам удастся найти такую, ток которой был бы ниже, чем ток выдаваемый с порта USB. Как правило, он составляет 0,6-0,7 А. Этого вполне достаточно для зарядки не менее, чем 5-амперного аккумулятора. Если нужно больше, то зарядное просто не подойдет — это настолько стандартизированное изделие, что больше, чем на 0,75 А — вам вряд ли удастся найти.

Да есть же уже ЗУ с токами 1 и 2 А для зарядки смартфонов или планшетов, как раз многие из них уже с портом usb. Но тут уже стоит обратить внимание на качественный кабель, или спаять самому, стандартные китайские кабели такие токи редко способны передать

Вы немного путаете порт USB с его разъемом. Понимаете, USB, в первую очередь — Serial Bus, а уж во вторую — Universal. Вторая причина и послужила столь частому, но не совсем профильному использованию данного Разъема в различных блоках питания и зарядных устройствах, что не оснащает их, непосредственно Портом. А что касается кабелей USB, то они, по определению, должны соответствовать стандартам своего класса (1.1; 2.0; 3.0), а не тому, что вы подразумеваете под «китайским стандартом».

Частоту бы узнать максимальную, с которой эта микросхема работает. Если у меня идет коммутация импульсов с частотой 10 КГц, будет ли она держать ток каждого импульса в пределах значений, заданных резистором?
И как лучше её расположить на схема? Рис прилагаю.
https://sun9-1.userapi.com/c639822/v639822216/5396d/MX1daHe-rjs.jpg

Этот стабилизатор для работы на постоянном токе.
Если нужно получить пульсирующий ток, то правильнее будет «закорачивать» оптроном нагрузку.Lm317T как проверить мультиметром: Как правильно проверить стабилизатор напряжения мультиметром
Но применять в таком случае интегральный стабилизатор, я бы не стал. А собрал бы простенький стабилизатор на транзисторе и стабилитроне. Например такой: http://hardelectronics.ru/drajver-dlya-svetodiodov.html
Ну не предназначены интегральные стабилизаторы постоянного напряжения, для стабилизации пульсирующего тока.

Схема включения для цифрового управления выходным напряжением тоже не сложна. Рассчитываем R2 на максимальное требуемое напряжение и параллельно добавляем цепочки из резистора и транзистора. Включение транзистора будет добавлять в параллель к проводимости основного резистора, проводимость дополнительного. И напряжение на выходе будет снижаться.

Какой ток или мощность потребляет сама м-схема в режиме холостого хода без нагрузки?

Так и не понял, как регулировать выходное напряжение

Интегральный, регулируемый линейный стабилизатор напряжения LM317 как никогда подходит для проектирования несложных регулируемых источников и блоков питания, для электронной аппаратуры, с различными выходными характеристиками, как с регулируемым выходным напряжением, так и с заданным напряжением и током нагрузки.

Для облегчения расчета необходимых выходных параметров существует специализированный LM317 калькулятор, скачать который можно по ссылке в конце статьи вместе с datasheet LM317.

Технические характеристики стабилизатора LM317:

  • Обеспечения выходного напряжения от 1,2 до 37 В.
  • Ток нагрузки до 1,5 A.
  • Наличие защиты от возможного короткого замыкания.
  • Надежная защита микросхемы от перегрева.
  • Погрешность выходного напряжения 0,1%.

Эта не дорогая интегральная микросхема выпускается в корпусе TO-220, ISOWATT220, TO-3, а так же D2PAK.

Назначение выводов микросхемы:

Онлайн калькулятор LM317

Ниже представлен онлайн калькулятор для расчета стабилизатора напряжения на основе LM317. В первом случае, на основе необходимого выходного напряжения и сопротивления резистора R1, производится расчет резистора R2.Lm317T как проверить мультиметром: Как правильно проверить стабилизатор напряжения мультиметром Во втором случае, зная сопротивления обоих резисторов (R1 и R2), можно вычислить напряжение на выходе стабилизатора.

Калькулятор для расчета стабилизатора тока на LM317 смотрите здесь.

Примеры применения стабилизатора LM317 (схемы включения)

Стабилизатор тока

Данный стабилизатор тока можно применить в схемах различных зарядных устройств для аккумуляторных батарей или регулируемых источников питания. Стандартная схема зарядного устройства приведена ниже.

В данной схеме включения применяется способ заряда постоянным током. Как видно из схемы, ток заряда зависит от сопротивления резистора R1. Величина данного сопротивления находится в пределах от 0,8 Ом до 120 Ом, что соответствует зарядному току от 10 мА до 1,56 A:

Источник питания на 5 Вольт с электронным включением

Ниже приведена схема блока питания на 15 вольт с плавным запуском. Необходимая плавность включения стабилизатора задается емкостью конденсатора С2:

Регулируемый стабилизатор напряжения на LM317

Схема включения с регулируемым выходным напряжением

lm317 калькулятор

Для упрощения расчета номинала резистора можно использовать несложный калькулятор, который поможет рассчитать необходимые номиналы не только для LM317, но и для L200, стабилитрона TL431, M5237, 78xx.

Скачать datasheet и калькулятор для LM317 (319,9 Kb, скачано: 39 774)

Аналог LM317

К аналогам стабилизатора LM317 можно отнести следующие стабилизаторы:

  • GL317
  • SG31
  • SG317
  • UC317T
  • ECG1900
  • LM31MDT
  • SP900
  • КР142ЕН12 (отечественный аналог)
  • КР1157ЕН1 (отечественный аналог)

28 комментариев

Интересная статья! Спасибо!

Спасибо. Только ноги перепутали. У 317 1н-ADJ, 3н-INP, 2н — OUTP.
Смотреть мордой к себе, счет слева направо.

Ничего не попутано.Lm317T как проверить мультиметром: Как правильно проверить стабилизатор напряжения мультиметром На схеме всё правильно.Учите технический английский язык. 1-управляющий, 2-выход, 3-вход
На схеме всё правильно.

Регулируемый стабилизатор напряжения на LM317- схемка работает , только выводы 2 и 3 попутаны местами в схеме.

С какого перепугу они перепутаны? На схеме всё правильно.Внимательнее смотрите даташит на стабилизатор.

А в схеме Регулируемый стабилизатор напряжения на LM317 какой нужен трансформатор? На вторичной обмотке сколько вольт надо?

Разница между входным и выходным напряжением должна составлять 3,2 вольта, то есть, если тебе необходимо 12 вольт на выходе, то на вход нужно подать 15,2 вольта

Подскажите за что отвечает резистор (200 Ом — 240 Ом) между первой и второй ногой микросхемы ?
Сейчас собрал простейший стабилизатор на 5,15 V , резистор между 1 и 2 ногой — 680 Ом , между второй и третьей 220 Ом = на выходе сила тока всего 0,45 А . Для зарядки смартфона мне нужна сила тока 1 А .

Резисторы R1 и R2 — делитель напряжения. Подключите 220 Ом (R1) к 1 и 2 выводу, 680 Ом (R2) к 1 выводу и минусу питания.

Резисторы R1 и R2 можно подобрать и другого номинала?

да, рассчитать можно здесь

можно ли совместить на одной lm317, регулировку тока и напряжения,

Можно,я так делал.Сначала собираем регулятор напряжения,потом между adj и out ставим переменный резистор только большой мощности вата на 2. мультиметром настраиваеш всю поделку.а лучше использовать две 317 . 1-я как регулятор напр. 2-я как рег.тока. и вперед. Если собирать на 317-х лабораторник то можно парралельно их ставить (с ограничительными резисторами на выходе по 0.2 ом )например три или пять штук 317-х,только собирать с защитами (диоды )по полноценной схеме .у меня таких два штуки есть один на одной ,для маломощных нагрузок ,второй на двух .главное что б транс был нормальный мощью ват 30-50.и хватит за глаза .не варить же им !

Евгений, может скинешь схемку (или ссылку)на параллельное включение ЛМ 317 для ПБ? Я собрал, 5 штук поставил, греются не равномерно.Lm317T как проверить мультиметром: Как правильно проверить стабилизатор напряжения мультиметром Попробую поставлю выравнивающие резисторы по 0,2 Ома. Транс 150 Ватт, до 30В. Можно, конечно, купить БП на Али. Да решил молодость вспомнить (мне 68).

Большое Спасибо за статью.

Здравствуйте! Под рукой стабилизаторы 7812 и 7912.
Можно их применить для понижения напряжения с учетом вышеуказанного расчета и схемы?

Можно лишь изловчиться на напряжение более высокое, чем номинальное (для 7812 — больше 12 В). Для этого в цепь 2-го вывода включают N число диодов, тогда приблизительно получится Uвых=12+0,65N; вместо диодов можно подобрать резистор. При этом корпус микросхемы должен быть изолирован от общего провода вопреки стандартному включению.

Я так понимаю-если стабилизатор не 317 ,а на рассчитанное своё напряжение например 7812,то меньше чем 12 никак не получить,а вот больше по этой методике пожалуйста.

Сделал, работает хорошо.Регулирует от 1,2 В до 35В. После 0,5 А греется. Поставил на радиатор. Решил добавить два транзистора кт 819, поставил уравнивающие резисторы по 0,5 Ом. Регулировка от 0 до 10В — нормально. Если до 20В, то регулировка начинается от 10 и до 20, при 30В — от 20 до 30В, т.е. не от 1,3В. Может поможете? Может ещё кто посоветует. Хотелось бы сделать БП на ЛМ317 + транзисторы. Вам спасибо большое. А может сделать как советует jenya900?

Спасибо за схему,а как увеличить ток до10А?

Как ограничить напряжение на выходе максим. 9вольт, при переменном резисторе 8кОм. Спасибо

Каков температурный диапазон эксплуатации LM317T?

Купил гравёр. Сразу не запустился. Разобрал. Стоит линейный стабилизатор напряжения на LM317T. R1=100 Om, R2= последовательно 150 Om и переменное 1кОм. Между выходом и входом LM317T стоит конденсатор. Все компоненты нано. При включении заряжается ёмкость и когда напряжение достигает около 3В включается. Это где-то пол минуты. Зачем стоит ёмкость? Питание usb 5B. На выходе около 2В. Как всё это исправить? Мне нужно на выходе 3В. Менять переменное R нельзя. Можно менять R1, R2, C1.Lm317T как проверить мультиметром: Как правильно проверить стабилизатор напряжения мультиметром

Кто-нибудь пробовал параллелить микросхемы?

Ну пока сам не сделаешь, никто не пошевелится рассказать.
Соединил в параллель вчистую (т.е. ножка к ножке без всяких уравнивающих сопротивлений) 5 штук. Нагрузил на 3,8А (больше не требовалось), напряжение на выходе просело с 14В до 13,8В. Приемлемо.
Так что годится такой вариант.

Помогите чайнику. Если в стабилизаторе напряжения на вход подать напряжение меньше, чем установленное на выход, что будет на выходе? Нужно, чтобы схема начала пропускать ток при росте напряжения, начиная с 12 вольт.

“>

Электронная нагрузка со стабилизатором на LM317T

Для тестирования девятивольтовых аккумуляторов в своих обзорах я использовал электронную нагрузку со стабилизацией по току на LM317T. Вот её и буду делать. Много денег не нужно. Нужно только желание, и чтобы руки росли из правильного места. Возможно, кому-то мой обзор будет интересен.
В своём обзоре я тестировал девятивольтовый аккумулятор.
Одним из пунктов испытаний аккумуляторов (7.2) согласно ГОСТ является снятие разрядной характеристики.

Чтобы снять характеристику, нужна нагрузка со стабилизацией по току.

Напомню вырезки из того обзора.

Собрал схему.

Подключаю к аккумулятору нагрузку. Каждый выключатель настроен на свой ток. Выставил ток разряда. Проверил мультиметром.


Затем вольтметр мультиметра подключаю параллельно аккумулятору.


Мультиметр подключаю к компьютеру.


Полученные данные сохраняю в Microsoft Excel. В нём же строю разрядную характеристику.

Если кратко, то приблизительно было именно так.

Для изготовления нагрузки я заказал в Китае LM317T и выключатели.

Историю доставки описывать не буду. Кратко: LP00066190713638 28.02-25.05. Почта Грузии, кинули прямо в ящик.

Просто смотрим, в каком виде прибыло. Стандартный бумажный пакет «пропупыренный» изнутри.


В нём пакетик с замком.Lm317T как проверить мультиметром: Как правильно проверить стабилизатор напряжения мультиметром


В пакетике ровно 10 микросхем.


Смотрите даташит, если кому надо.

Корпус ТО-220. Габариты как у наших КТ805/КТ837 (для тех, кто не знает).


Вот только ножки потоньше. Экономят на всём. И каждый раз возникает сомнение в их работоспособности.


Толщина ножек 0,5мм.

Сравнил с очень распространённым в своё время транзистором.


У КТ837 толщина ножек 0,7мм. А вот толщина подложки кристалла у обоих вариантов 1мм.

Профпригоднодность проверю после сборки изделия.

Смотрим, в каком виде прислали выключатели. Тоже кратко.


Та же почта Грузии и те же почти 3 месяца ожиданий.


Партия из 10 штук.


Размером очень маленькие. У продавца габариты указаны (скажем мягко) не совсем корректно.


Один в один, как у клеевого пистолета, купленного тоже в Китае.


Но оказалось, что такой размер мне даже больше подходит, чем тот, на который рассчитывал.


Для моей самоделки крупнее и не нужны.


Измерил переходное сопротивление выключателей. Оно важно, так как через них будут коммутироваться значительные токи.


Мой прибор не уловил, что очень хорошо.

Схем токовых стабилизаторов на LM317T в Интернете много. Одна из них.


Просто приспособил под свои задачи. На каждый выключатель подобрал свой ток.

10→20→40→80→160→320→640мА. Сопротивления подгоняются под нужный ток.

У меня приблизительно такие:

125→62.5→31,3→15,6→7,8→3,9→1,95 Ом.

Фишка состоит в том, что при включении нескольких выключателей токи суммируются, и можно задать практически любой ток нагрузки.


Сопротивление резисторов рассчитывал по формуле: R=1,25/I, где I – выходной ток стабилизатора, значение которого регламентируется паспортными данными на LM317 и должно быть в диапазоне 0,01-1,5 А.

Подробно описывать процесс поиска подходящего корпуса, радиатора и сборки всего воедино, не вижу особого смысла.Lm317T как проверить мультиметром: Как правильно проверить стабилизатор напряжения мультиметром

Окончательный этап сборки изделия выглядит так.


Выходы подключил к клеммникам.


Два дополнительных (левых) клеммника использую для включения в цепь амперметра для контроля тока нагрузки. У них цвета перепутаны, надо будет поменять клавиши:)

Кнопка управления (разрыва) находится сверху.


Немного нагромождённая конструкция, но зато удобно.

Самоделка собрана. Перехожу к тестированию.

Сначала подогнал токи каждой переключалки (при помощи подстроечников) под запланированные.


Затем погонял под нагрузкой. Выставил на блоке питания 9В, а на нагрузке ток приблизительно 1А для проверки работоспособности LM317T.


Погонял с полчаса. Температура больше 70˚С. Довольно жёсткое испытание с учётом того, что это температура радиатора. Температура перехода намного выше.


Меня это абсолютно устраивает. Микросхема испытание выдержала. Если учесть, что рассчитываю использовать на значительно меньшие токи, то просто замечательно.

Других тестов не проводил. Думаю, того, что написано, должно хватить для правильного вывода.

На этом ВСЁ!

Кому что-то неясно, задавайте вопросы. С остальным – кидайте в личку, обязательно отвечу.

Удачи!

Lm317t Характеристики Схема Подключения — tokzamer.ru

Тогда схема нашего регулируемого двуполярного источника может выглядеть например так: Здесь дополнительные мощные транзисторы VT1 и VT2 позволяют увеличить выходной ток стабилизаторов.

Например, мне необходимо ограничить ток потребления светодиодов равный мА. Его мощность выбирается не менее 0,5 Вт; для питания трехватных светодиодов потребуется резистор сопротивлением 1,2 Ом, ток составит 1 А, а мощность рассеивания не менее 1,2 Вт.

Недостаток — бОльшее количество элементов, наличие помех. При низком падении lm не способна обеспечить необходимый коэффициент стабилизации, что может приводить к нежелательным пульсациям при работе.
Очень простой регулируемый блок питания на LM317

Для ее работы зная потребляемый светодиодом ток, необходимо подобрать сопротивление подстроечного резистора R1. В момент включения такого источника на его выходе минимальное напряжение, которое плавно увеличивается до установленного 15В по мере заряда конденсатора C1.

Предлагаю вниманию обзор интегрального линейного регулируемого стабилизатора напряжения или тока LM по цене 18 центов за штуку.

Рекомендации по номиналам конденсатора на выходе LM очень впечатляют,- это диапазон от 10 до мкФ.

А началось все с недоумения — почему это на выходе во всех схемах такой низкоомный делитель?

В Datasheets всех производителей есть параметр Adjustment Pin Current ток по входу подстройки. Светодиод будет включаться, с требуемой яркостью, которая не будет зависеть от поданного постоянного питания на вход микросхемы.

Схема простого регулируемого БП на LM317T Часть 1

Похожие статьи

Как проверить lm мультиметром? Мощность рассеивания не более 20 Вт.

Встречается в различных видов корпусов.

В других регуляторах регулирование осуществляется по цепи Отрицательной обратной связи, что максимально улучшает все параметры. Описание и применение

Параметр весьма интересный и важный, определяющий, в частности, максимальную величину резистора в цепи входа Adj. Резистор можно припаять на выводы микросхемы, но не стоит забывать, что через резистор протекает весь ток нагрузки, поэтому при больших токах нужен резистор повышенной мощности.

Простенько и со вкусом,- закрылся себе транзистор при напряжении база-эмиттер ниже 1,25 В и все тут.

Благодаря разбросу, на один нагрузка всегда будет больше чем на другие. И уж точно — лучшую регулировку, а также и широчайший диапазон по типам и номиналам резисторов и конденсаторов.

О принципе регулирования выходного напряжения LM
Стабилизатор тока на LM 317

Мощные аналоги LM317T — LM350 и LM338

Правда, это честно показано на диаграмме Ripple Rejection. Теперь — о самом неприятном, а именно о несоответствии реальных электрических характеристик заявленным.

Это типовая схема стабилизатора напряжения с выходным напряжением 12 В.

Рекомендации по применению защитных диодов для LM носят обще-теоретический характер и рассматривают ситуации, которых не бывает на практике. Самым эффективный способ, это собрать простой стенд используя макетную плату для проверки и запитать все от батарейки,. Для этого в управляющую цепь включаем цепочки из транзисторов и резисторов, как показано на рисунке ниже.

Микросхема LM в корпусе ТО способна стабильно работать при максимальном токе нагрузки до 1,5 ампер. А схемы и данные в его datasheet все те же … Итак, недостатки LM, как микросхемы и ошибки в рекомендациях по ее использованию.

Также легко сделать на этой микросхеме источник с несколькими фиксированными напряжениями, которые можно переключать программно, с помощью микроконтроллера. Конфигурация выводов Типовая схема включения LM Схема регулируемого блока питания на LM будет выглядеть так: Мощность трансформатора Вт, напряжение вторичной обмотки вольт. Следовательно, на вход Vin надо подать больше чем 5 вольт.

Технические характеристики:

Это максимальные значения, которые могут привести к повреждению устройства или повлиять на стабильность его работы. Что увеличивает уровень пульсаций на нагрузке с повышением частоты. А для LM она фактически означает степень собственной ущербности и показывает, как же хорошо LM борется с пульсациями, которые сама же берет с выхода и опять загоняет внутрь самой себя. Тогда схема нашего регулируемого двуполярного источника может выглядеть например так: Здесь дополнительные мощные транзисторы VT1 и VT2 позволяют увеличить выходной ток стабилизаторов. Кроме отечественной интегральной схемы КРЕН12, выпускаются более мощные импортные аналоги, выходные токи которых в раза больше.

Стабилизация осуществляется путём изменения сопротивления одного из плеч делителя: сопротивление постоянно поддерживается таким, чтобы напряжение на выходе стабилизатора находилось в установленных пределах. Схема стабилизатора тока на lm Плюс данного стабилизатора в том, что он является линейным и не вносит высокочастотные помехи, например как некоторые импульсные стабилизаторы. Стабилизация и защита схемы Емкость С2 и диод D1 не обязательны. Аналоги lm Иногда найти конкретно требуемую микросхему на рынке не удается возможным, тогда можно воспользоваться подобными ей. Поскольку мы хотим 5 вольт на выходе, мы подадим к регулятору 7 вольт.

Что довольно часто наблюдается при изготовлении мощного светильника на светодиодах. Можно упростить себе жизнь, если использовать микросхему LM — аналог микросхемы LM, но на отрицательное напряжение. Что увеличивает уровень пульсаций на нагрузке с повышением частоты. Схема стабилизатора тока на lm Плюс данного стабилизатора в том, что он является линейным и не вносит высокочастотные помехи, например как некоторые импульсные стабилизаторы. Поэтому вам даже не придется переделывать схему готового устройства с целью подгонки параметров регулятора напряжения или неизменяемого стабилизатора.
Блок питания на LM338T part 1

Техническая документация к электронным компонентам на русском языке.

Мощность рассеивания не более 20 Вт.

А, значит, все рекомендации и особенно схемы приложений, приводимые в datasheets, носят теоретический, рекомендательный характер.

Заинтересовавшихся прошу… Немного теории: Стабилизаторы бывают линейные и импульсные.

А в LM — при снижении выходного напряжение ниже 1,25 В. Надо бы хуже, да некуда. В процессе подбора сопротивлений допускается небольшое отклонение 8…10 мА. Что довольно часто наблюдается при изготовлении мощного светильника на светодиодах.

Смотрите также: Подключение к двухклавишному выключателю

Его мощность выбирается не менее 0,5 Вт; для питания трехватных светодиодов потребуется резистор сопротивлением 1,2 Ом, ток составит 1 А, а мощность рассеивания не менее 1,2 Вт. Список решаемых задач данного стабилизатора довольно обширен — это и питание различных электронных схем, радиотехнических устройств, вентиляторов, двигателей и прочих устройств от электросети или других источников напряжения, например аккумулятора автомобиля.

Теперь — о самом неприятном, а именно о несоответствии реальных электрических характеристик заявленным. Как вы уже поняли, микросхему необходимо обеспечить хорошим радиатором.

Производители этих компонентов гарантируют более высокую стабильность выходного напряжения, низкий ток регулирования, повышенную мощность с тем же минимальным выходным напряжением не более 1,3 В. Что касается второго параметра Iadj, то это фактически паразитный ток. Предлагаю вниманию обзор интегрального линейного регулируемого стабилизатора напряжения или тока LM по цене 18 центов за штуку. И не удивительно в связи с этим, что в цепи Adj рекомендуется ставить конденсатор С2. Вот только одно маленькое НО … Внутренняя часть LM содержит стабилизатор тока, в котором использован стабилитрон на напряжение 6,3 В.

Список решаемых задач данного стабилизатора довольно обширен — это и питание различных электронных схем, радиотехнических устройств, вентиляторов, двигателей и прочих устройств от электросети или других источников напряжения, например аккумулятора автомобиля. Значит, надо следить не только за максимальным током нагрузки, но и за минимальным тоже? Его мощность выбирается не менее 0,5 Вт; для питания трехватных светодиодов потребуется резистор сопротивлением 1,2 Ом, ток составит 1 А, а мощность рассеивания не менее 1,2 Вт. Затем подключают в схему со светодиодом.
Параллельное включение стабилизаторов …

Мощный блок питания на напряжение 5-35В и ток 5A-30A и более (LM338, 741)

Приведена принципиальная схема простого в изготовлении стабилизированного и мощного блока питания с регулируемым выходным напряжением от 5В до 35В и током нагрузки 5А, 10А, 20А, 30А, 40А и более (в зависимости от количества микросхем).

Источник питания может обеспечить токи до 5А (одна микросхема), 10А(две микросхемы), 20А(4шт), 30А(6шт), 40А(8шт) и т.д. Напряжение можно регулировать, например можно выставить часто используемые напряжения 5В, 12В, 24В, 28В, 30В и другие.

Принципиальная схема

В основе блока питания лежат мощные интегральные стабилизаторы LM338, каждый из которых может обеспечить выходной ток до 5А при напряжении от 1,2 до 35В (данные из даташита).

Рис. 1. Принципиальная схема мощного блока питания на напряжение 5В-30В и ток 5А, 10А, 20А, 30А и более.

Вторичная обмотка силового трансформатора должна выдавать переменное напряжение со значением не менее 18-25В. Мощность трансформатора желательно выбрать с запасом, в зависимости от требуемого напряжения и тока на выходе будущего блока питания.

Детали

Транзистор BD140 нужно установить на небольшой радиатор. Все интегральные стабилизаторы LM338 должны быть установлены на отдельные радиаторы достаточной площади для надежного отвода тепла.

Рис. 2. Внешний вид мощных интегральных стабилизаторов LM338.

Рис. 3. Цоколевка (расположение выводов) у микросхем LM338.

Все мощные микросхемы можно установить на один общий радиатор через слюдяные прокладки, поскольку корпуса микросхем не должны соединяться вместе.

Ток выдаваемый на выходе блока питания может быть увеличен или уменьшен соответственно добавлением или уменьшением количества применяемых пар «стабилизатор LM338 + резистор Rx».

К радиатору можно применить активное охлаждение — установить небольшой вентилятор от компьютера, подав для него питание через стабилизатор на 5-12В (7805, 7812), это позволит уменьшить размеры радиатора и увеличить эффективность теплоотвода.

Диодный мост можно применить готовый на нужный ток, также его можно собрать из четырех отдельных мощных диодов (D1-D4). Эти диоды должны быть рассчитаны на ток, который планируется получить на выходе стабилизатора.

Рис. 4. Цоколевка транзистора BD140 (P-N-P).

Например, диодный мост из четырех выпрямительных диодов Д242 обеспечит рабочие токи до 10А. Диоды или диодный мост желательно установить на отдельный небольшой радиатор.

В качестве резисторов R3, R4…Rx можно установить керамические цементные или использовать проволочные, поскольку на каждом таком резисторе будет рассеиваться примерно 4-7 Ватт мощности (в зависимости от общей нагрузки на стабилизатор).

Печатная плата

Разводку печатной платы в формате Sprint Layout 6 нам прислал Александр. На ней отсутствует конденсатор С4 — его припаиваем к выводам переменного резистора R1, который будет крепиться на корпусе устройства и послужит для регулировки напряжения.

Рис. 4. Печатная плата для схемы мощного блока питания на микросхемах LM338.

Печатная плата в формате Sprint Layout 6 — Скачать (330 КБ):

  • PCB+High+power+regulater+0-30V+20A.jpg  — печатная плата с зарубежного сайта, конденсатор 4700мкФ установлен на выходе стабилизатора.
  • lm338-power-supply-layout-v1 — первый вариант печатной платы: на входе и выходе стабилизатора установлены конденсаторы 4700мкФ (C1 и C6), защитный диод (D6) отсутствует. Мощные резисторы по 0,3 Ом.
  • lm338-power-supply-layout-v2 — конечный вариант печатной платы: на входе два конденсатора по 4700мкФ (C1), на выходе — 22мкФ (C6), установлен защитный диод D6. Мощные резисторы по 0,1 Ом.

Даташит на микросхему LM338 — Скачать (220 КБ).

Подготовлено для сайта RadioStorage.net.

Цепь

, особенности и ее работа

Источник питания, полученный со стороны нагрузки или со стороны потребителя, имеет колебания уровней напряжения из-за нерегулярных нагрузок или условий местной электросети. Эти колебания напряжения могут привести к сокращению срока службы электрических и электронных устройств потребителя или повреждению нагрузок. Таким образом, требуется защищать нагрузки от повышенного и пониженного напряжения или необходимо обеспечивать постоянное напряжение для нагрузок и поддерживать стабильность напряжения в системе с помощью метода регулирования.Регулирование напряжения можно определить как поддержание постоянного напряжения или поддержание уровня напряжения системы в допустимых пределах в широком диапазоне условий нагрузки, и, таким образом, регуляторы напряжения используются для регулирования напряжения. Для линейного регулирования напряжения, а иногда и регулируемого регулятора напряжения LM317 используется нестандартное напряжение.

Что такое регулятор напряжения?

Регулировка напряжения в системе электроснабжения может быть достигнута с помощью электрического или электронного устройства, называемого регуляторами напряжения.Существуют различные типы регуляторов напряжения, такие как регуляторы постоянного напряжения и регуляторы переменного напряжения. Они снова подразделяются на множество типов: электронные регуляторы напряжения, электромеханические регуляторы, автоматические регуляторы напряжения, линейные регуляторы напряжения, импульсные регуляторы, регуляторы напряжения LM317, гибридные регуляторы, регуляторы SCR и так далее.

Регулятор напряжения

Регулятор напряжения LM317

Регулятор напряжения LM317

Это тип регуляторов положительно-линейного напряжения, используемых для регулирования напряжения, изобретенный Робертом К.Добкина и Роберта Дж. Видлара, когда они работали в National Semiconductor в 1970 году. Это трехконтактный регулируемый регулятор напряжения, который прост в использовании, поскольку для установки выходного напряжения требуется только два внешних резистора в цепи регулятора напряжения LM317. . Он в основном используется для местного и внутреннего регулирования. Если мы подключим постоянный резистор между выходом и регулировкой регулятора LM317, то схему LM317 можно будет использовать как прецизионный регулятор тока.

LM317 Схема регулятора напряжения

Три клеммы — это входной контакт, выходной контакт и регулировочный контакт.Схема LM317, показанная на рисунке ниже, представляет собой типичную конфигурацию схемы регулятора напряжения LM317, включая разделительные конденсаторы. Эта схема LM317 способна обеспечить переменный источник питания постоянного тока с выходным током 1 А и может быть отрегулирован до 30 В. Схема состоит из резистора на нижней стороне и резистора на высокой стороне, соединенных последовательно, образуя резистивный делитель напряжения, который представляет собой пассивную линейную схему, используемую для создания выходного напряжения, составляющего часть входного напряжения.

Разделительные конденсаторы используются для развязки или предотвращения нежелательной связи одной части электрической цепи с другой. Чтобы избежать влияния шума, вызванного некоторыми элементами схемы, на остальные элементы схемы, разделительные конденсаторы в схеме используются для устранения входного шума и выходных переходных процессов. В схеме используется радиатор, чтобы избежать перегрева компонентов из-за большего рассеивания мощности.

Схема регулятора напряжения LM317

Характеристики

Регулятор LM317 обладает некоторыми особенностями, в том числе следующими:

  • Он способен обеспечивать превышение тока 1.5A, поэтому он концептуально рассматривается как операционный усилитель с выходным напряжением от 1,2 В до 37 В.
  • Схема регулятора напряжения LM317 внутри состоит из тепловой защиты от перегрузки и ограничения тока короткого замыкания, постоянного с температурой.
  • Он доступен в двух корпусах: корпус с 3 выводами транзистора и D2PAK-3 для поверхностного монтажа.
  • Можно исключить наличие большого количества фиксированных напряжений.

Работа цепи регулятора напряжения LM317

Регулятор LM317 может обеспечивать избыточный выходной ток и, следовательно, с такой мощностью он концептуально рассматривается как операционный усилитель.Регулировки контакт является инвертирующим входом усилителя, и произвести стабильную опорное напряжение 1.25V, внутренний источник опорного напряжение запрещенной зоны используется для установки неинвертирующего входа.

Напряжение на выходном контакте можно плавно регулировать до фиксированной величины с помощью резистивного делителя напряжения между выходом и землей, который сконфигурирует операционный усилитель как неинвертирующий усилитель.

Ссылки запрещенной зоны напряжения используются для получения постоянного выходного напряжения, независимо от изменений в мощности питания.Его также называют независимым от температуры опорным напряжением, часто используемым в интегральных схемах.

Выходное напряжение (в идеале) схемы регулятора напряжения LM317

Vout = Vref * (1+ (RL / RH))

Добавляется член ошибки, потому что некоторый ток покоя течет от регулировочного штифта устройства.

Vout = Vref * (1+ (RL / RH)) + IQR

Для достижения более стабильного выходного сигнала принципиальная схема регулятора напряжения LM317 разработана таким образом, чтобы ток покоя был меньше или равен 100 мкА.Таким образом, во всех практических случаях на ошибку можно не обращать внимания.

Если заменить резистор нижнего плеча делителя из принципиальной схемы регулятора напряжения LM317 на нагрузку, то полученная конфигурация регулятора LM317 будет регулировать ток нагрузки. Следовательно, эту схему LM317 можно рассматривать как схему регулятора тока LM317.

LM317 Регулятор тока

Выходной ток падение напряжения опорного напряжения на сопротивлении RH и дается как

Выходной ток в идеальном случае это

Iout = Vref / RH

Учитывая ток покоя, выходной ток задано как

Iout = (Vref / RH) + IQ

Эти линейные регуляторы напряжения LM317 и LM337 часто используются в преобразователях постоянного тока.Линейные регуляторы, естественно, потребляют много тока во время подачи. Мощность, произведенная из-за умножения этого тока на разницу напряжений между входом и выходом, будет рассеиваться и расходоваться в виде тепла.

В связи с этим необходимо учитывать тепло при проектировании, что приводит к неэффективности. Если разность напряжений увеличивается, то увеличиваются потери мощности, и иногда эта рассеиваемая ненужная мощность будет больше, чем подаваемая мощность.

Хотя это несущественно, но поскольку линейные регуляторы напряжения с несколькими дополнительными компонентами — это простой способ получить стабильное напряжение, мы должны принять этот компромисс.Импульсные регуляторы напряжения являются альтернативой этим линейным регуляторам, поскольку эти импульсные регуляторы, как правило, более эффективны, но для их проектирования требуется большее количество компонентов и, следовательно, требуется больше места.

Надеюсь, в этой статье дается краткое описание схемы регулятора напряжения LM317 с работающей. Кроме того, для получения каких-либо разъяснений относительно регуляторов напряжения и их применения вы можете связаться с нами, разместив свои комментарии или вопросы в разделе комментариев ниже.

Сделай сам Регулируемый источник питания с вольтметром Функция: 20 шагов

LM317 — это регулируемый 3-контактный стабилизатор положительного напряжения, способный подавать более 1,5 А в диапазоне выходного напряжения от 1,2 В до 37 В. Этот регулятор напряжения исключительно прост в использовании и требует всего двух внешних резисторов для установки выходного напряжения. Кроме того, в нем используется внутреннее ограничение тока, тепловое отключение и компенсация безопасной зоны, что делает его по существу устойчивым к взрыву.

Из схемы мы видим, что когда напряжение 12AV подается на T11 и T12, схема мостового выпрямителя, состоящая из четырех диодов IN4007, подстраивает переменный ток в постоянный, керамический конденсатор 0,1 мкФ, C3 — это байпасный конденсатор, который играет роль в снижение чувствительности к сопротивлению входной линии. Электролитический конденсатор C1 и C4 используется для сглаживания напряжения до почти постоянного напряжения. Клемма регулировки может быть отключена от земли, чтобы улучшить подавление пульсаций. Этот конденсатор C5 предотвращает усиление пульсаций при увеличении выходного напряжения.Для получения дополнительных сведений об электролитических конденсаторах в цепи выпрямителя щелкните правой кнопкой мыши и посетите этот блог в новой вкладке.

Диод IN4148, D1 используется для предотвращения разрядки VCC через LM317 во время короткого замыкания на входе. Диод D2 используется для защиты от разряда конденсатора C5 через LM317 во время короткого замыкания на выходе. Комбинация D1 и D2 предотвращает разряд C5 через LM317 во время короткого замыкания на входе. Чтобы настроить регулируемый резистор RP1, вы получите выходное напряжение постоянного тока примерно от 1.От 24 до 15 В.

Материалы для самостоятельной сборки доступны на mondaykids.com

Все перечисленные ниже проекты, которые я опубликовал на Instructables.com, используют этот комплект LM317 DIY в качестве источника питания:

DIY Схема звуковых эффектов тикающих часов без IC

Сделай сам и воздух Raid Siren с резисторами, конденсаторами и транзисторами

Сделай сам простой усилитель с общим эмиттером для обучения в школе

Сделай сам нестабильный мультивибратор и объясни, как он работает

Сделай сам схему NE555 для генерации синусоиды

Регулируемый источник питания с использованием LM317 (часть 7 / 13)

LM317 обычно используется для регулирования напряжения в цепях постоянного тока.IC является одним из популярных регулируемых регуляторов положительного напряжения, который имеет такие функции, как защита от перенапряжения, внутреннее ограничение тока, защита от перегрузки, низкий ток покоя (для более стабильного выхода) и компенсация безопасной зоны (его внутренняя схема ограничивает максимальное рассеивание мощности, поэтому он не самоуничтожается). Помимо множества функций, для его работоспособности требуется меньшее количество компонентов. Итак, регулятор LM317 прост в использовании и собрать по схеме.

В этом проекте разработан регулируемый источник питания с использованием LM317, который вводит основные источники переменного тока (220-230 В переменного тока) и выводит напряжение постоянного тока ниже 12 В.LM317 имеет регулируемое выходное напряжение от 1,28 В до 11 В и потребляет максимум 1,5 А.

При сборке этой схемы выполняются стандартные этапы проектирования силовой цепи, включая понижение напряжения переменного тока, преобразование напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока, сглаживание напряжения постоянного тока, компенсацию переходных токов, регулирование напряжения, изменение напряжения и защиту от короткого замыкания.

Необходимые компоненты —

Фиг.1: Список компонентов, необходимых для регулируемого источника питания на базе микросхемы LM317

Блок-схема —

Рис.2: Блок-схема регулируемого источника питания на базе микросхемы LM317

Схема соединений —

Схема собирается в соответствии с обычными этапами проектирования силовой цепи. Для понижения напряжения 230 В переменного тока используется трансформатор 12 В — 0 — 12 В. Один конец вторичной обмотки трансформатора и центральная лента на ней соединены с мостовым выпрямителем.Полный мостовой выпрямитель создается путем соединения друг с другом четырех диодов SR560, обозначенных на схемах как D1, D2, D3 и D4. Катод D1 и анод D2 соединены с одной из вторичной обмотки, а катод D4, а анод D3 соединен с центральной лентой. Катоды D2 и D3 подключены, из которых одна клемма выведена для выхода выпрямителя, а аноды D1 и D4 подключены, из которых другая клемма снята для выхода двухполупериодного выпрямителя.

Конденсатор 0.1 мкФ (обозначенный на схеме как C1) подключен между выходными клеммами двухполупериодного выпрямителя для сглаживания. Для регулирования напряжения LM317 подключается параллельно сглаживающему конденсатору. Переменное сопротивление подключено в конфигурации резистивного делителя напряжения к стабилизатору IC для регулировки напряжения, а конденсатор 1 мкФ (обозначенный на схеме как C2) подключен параллельно на выходе для компенсации переходных токов. Для защиты от короткого замыкания между клеммами входного и выходного напряжения микросхемы регулятора напряжения подключен диод.

Нарисуйте схематическую диаграмму или распечатайте ее на бумаге и тщательно выполняйте каждое соединение. Только после проверки правильности каждого подключения подключите силовую цепь к источнику переменного тока.

Как работает схема —

Спроектированная здесь силовая цепь принимает входные сигналы от основных источников переменного тока и имеет схему, собранную на следующих этапах —

1. Преобразование переменного тока в переменный

2. Преобразование переменного тока в постоянный — полноволновое выпрямление

3.Сглаживание

4. Компенсация переходного тока

5. Регулирование напряжения

6. Регулировка напряжения

7. Защита от короткого замыкания

Преобразование переменного тока в переменный

Напряжение основных источников питания составляет приблизительно 220–230 В переменного тока, которое необходимо дополнительно снизить до уровня 12 В. Для понижения напряжения 220 В переменного тока до 12 В переменного тока используется понижающий трансформатор с центральной обмоткой. Использование трансформатора с центральным ответвлением позволяет генерировать как положительное, так и отрицательное напряжение на входе, однако от трансформатора будет поступать только положительное напряжение.В схеме наблюдается некоторое падение выходного напряжения из-за резистивных потерь. Поэтому необходимо использовать трансформатор с высоким номинальным напряжением, превышающим требуемые 12 В. Трансформатор должен обеспечивать на выходе ток 1,5 А. Наиболее подходящий понижающий трансформатор, отвечающий указанным требованиям по напряжению и току, — 12 В-0-12 В / 2 А. Эта ступень трансформатора понижает сетевое напряжение до +/- 12 В переменного тока, как показано на рисунке ниже.

Рис.3: Обозначение цепи трансформатора 12-0-12 В

Преобразование переменного тока в постоянный — полноволновое выпрямление

Пониженное напряжение переменного тока необходимо преобразовать в напряжение постоянного тока путем выпрямления.Выпрямление — это процесс преобразования переменного напряжения в постоянное. Есть два способа преобразовать сигнал переменного тока в сигнал постоянного тока. Один — это полуволновое выпрямление, а другое — полноволновое выпрямление. В этой схеме используется двухполупериодный мостовой выпрямитель для преобразования 24 В переменного тока в 24 В постоянного тока. Двухполупериодное выпрямление более эффективно, чем полуволновое выпрямление, поскольку оно обеспечивает полное использование как отрицательной, так и положительной стороны сигнала переменного тока. В конфигурации двухполупериодного мостового выпрямителя четыре диода соединены таким образом, что ток течет через них только в одном направлении, что приводит к появлению сигнала постоянного тока на выходе.Во время двухполупериодного выпрямления одновременно два диода смещаются в прямом направлении, а еще два диода — в обратном.

Рис.4: Принципиальная схема полноволнового выпрямителя

Во время положительного полупериода питания диоды D2 и D4 проходят последовательно, в то время как диоды D1 и D3 смещены в обратном направлении, и ток протекает через выходной контакт, проходя через D2, выходной контакт и D4. Во время отрицательного полупериода питания диоды D1 и D3 проходят последовательно, но диоды D4 и D2 смещены в обратном направлении, и ток течет через D1, выходную клемму и D3.Направление тока в обоих направлениях через выходную клемму в обоих условиях остается неизменным.

Рис.5: Изображение, показывающее отрицательный цикл в полнополупериодном выпрямителе

Рис.6: Изображение, показывающее положительный цикл в полнополупериодном выпрямителе

Диоды SR560 выбраны для создания двухполупериодного выпрямителя, поскольку они имеют максимальный (средний) номинальный прямой ток 2 А и в состоянии обратного смещения они могут выдерживать пиковое обратное напряжение до 36 В.Поэтому в этом проекте для двухполупериодного выпрямления используются диоды SR560.

Сглаживание

Сглаживание — это процесс фильтрации сигнала постоянного тока с помощью конденсатора. Выходной сигнал двухполупериодного выпрямителя не является постоянным напряжением постоянного тока. Выходной сигнал выпрямителя в два раза превышает частоту основного источника питания, но содержит пульсации. Следовательно, его необходимо сгладить, подключив конденсатор параллельно выходу двухполупериодного выпрямителя.Конденсатор заряжается и разряжается в течение цикла, давая на выходе постоянное напряжение постоянного тока. Итак, конденсатор (обозначенный на схеме как C1) большой емкости подключен к выходу схемы выпрямителя. Поскольку постоянный ток, который должен быть выпрямлен схемой выпрямителя, имеет много всплесков переменного тока и нежелательных пульсаций, для уменьшения этих выбросов используется конденсатор. Этот конденсатор действует как фильтрующий конденсатор, который пропускает через него весь переменный ток на землю. На выходе среднее оставшееся постоянное напряжение более плавное и без пульсаций.Конденсатор емкостью 0,1 мкФ используется для сглаживания сигнала переменного тока.

Рис.7: Принципиальная схема сглаживающего конденсатора

Компенсация переходных токов

К выходным клеммам силовой цепи параллельно подключен конденсатор (обозначенный на схеме как C2). Этот конденсатор помогает быстро реагировать на переходные процессы нагрузки. Всякий раз, когда ток выходной нагрузки изменяется, возникает начальная нехватка тока, которая может быть восполнена этим выходным конденсатором.

Изменение выходного тока можно рассчитать по

.

Выходной ток, Iout = C (dV / dt), где

dV = Максимально допустимое отклонение напряжения

dt = переходное время отклика

С учетом dv = 100 мВ

dt = 100 мкс

В этой схеме используется конденсатор емкостью 1 мкФ, так что,

C = 1 мкФ

Iout = 1 мк (0,1 / 100 мк)

Iout = 1 мА

Таким образом, можно сделать вывод, что выходной конденсатор будет реагировать на изменение тока 1 мА при переходном времени отклика 100 мкс.

Рис.8: Принципиальная схема компенсации переходных токов

Регулирование напряжения

LM317 используется для регулирования напряжения. LM317 — это монолитная микросхема стабилизатора положительного напряжения. Будучи монолитными, все компоненты встроены в один и тот же полупроводниковый чип, что делает ИС небольшими по размеру, меньшим энергопотреблением и низкой стоимостью. ИС имеет три контакта: 1) входной контакт, на который может подаваться максимум 40 В постоянного тока, 2) выходной контакт, обеспечивающий выходное напряжение в диапазоне 1.От 25 В до 37 В и 3) Отрегулируйте контакт, который используется для изменения выходного напряжения, соответствующего приложенному входному напряжению. Для входа до 40 В выход может изменяться от 1,25 В до 37 В.

На ИС имеется встроенный OPAM (операционный усилитель), инвертирующий вход которого соединен с регулировочным штифтом. Неинвертирующий вход задается опорным напряжением в запрещенной зоне, напряжение которого не зависит от температуры, источника питания и нагрузки схемы. Таким образом, LM317 дает стабильное опорное напряжение 1.25 В через его регулировочный штифт. Опорное напряжение 317 может составлять от 1,2 В до 1,3 В. Выходное напряжение 317 можно регулировать в заданном диапазоне с использованием схемы резистора делителя между выходом и землей.

Для установки желаемого напряжения на выходе LM317 используется схема резистивного делителя напряжения между выходным контактом и землей. Благодаря этой конфигурации можно регулировать напряжение на выходном контакте. Номинал резистивного делителя напряжения нужно выбирать таким образом, чтобы он мог обеспечивать требуемый диапазон напряжений на выходе.В схеме делителя напряжения есть программирующий резистор с фиксированным сопротивлением (на схемах обозначен как R1), а другой — переменный резистор (обозначенный на схемах как R2). Установив идеальное соотношение резистора обратной связи (постоянного резистора) и переменного резистора, можно получить желаемое выходное напряжение, соответствующее входному напряжению.

317 обеспечивает стабильное опорное напряжение 1,25 В через регулировочный штифт. Это означает, что на R1 тоже есть постоянное падение напряжения.Ток на регулировочном штифте также постоянный и находится в диапазоне от 50 до 100 мкА. Следовательно, постоянный ток течет как через R1, так и через R2. Следовательно, сумма падений напряжения на R1 и R2 дает Vout:

.

Vout = Vref * (1+ (R2 / R2))

Некоторое количество тока покоя также течет от регулировочного штифта, этот ток добавляет некоторую погрешность в приведенное выше уравнение, что делает выход нестабильным. Вот почему ИС спроектирована таким образом, что ток покоя должен оставаться в микроамперах, чтобы выход был стабильным.

Vout = Vref * (1 + (R2 / R2)) + Iq * R2

Где,

Iq = ток покоя — это ток, который течет от регулировочного штифта, когда цепь не управляет нагрузкой.

Поскольку Iq выражается в 100 мкА, член Iq * R2 очень мал и им можно пренебречь в уравнении.

LM317 обеспечивает минимальный ток нагрузки 10 мА. Следовательно, для поддержания постоянного опорного напряжения 1.25V, минимальное значение сопротивления обратной связи

R1 = 1.25 / Имин

R1 = 1,25 В / 0,010 = 125 Ом

Диапазон переменного резистора R1 составляет от 125 Ом до 1000 Ом, а типичное значение R1 составляет от 220 Ом до 240 Ом для лучшей стабильности. Используя приведенное выше уравнение, можно также рассчитать значение R2.

LM317 имеет следующую внутренне допустимую рассеиваемую мощность —

Pout = (Максимальная рабочая температура IC) / (Тепловое сопротивление, переход от окружающей среды + тепловое сопротивление, переход от корпуса к корпусу)

Pout = (150) / (65 + 5) (значения согласно паспорту)

Pout = 2 Вт

Следовательно, LM317 внутренне может выдерживать до 2 Вт рассеиваемой мощности.При мощности выше 2 Вт микросхема не переносит выделяемое количество тепла и начинает гореть. Это также может вызвать серьезную опасность возгорания. Поэтому радиатор необходим для отвода чрезмерного тепла от ИС.

Регулировка напряжения

Выходное напряжение можно изменять с помощью регулировочного контакта LM317 IC. Переменный резистор R1 используется для изменения напряжения на выходе от 1,28 В до 11 В.

Защита от короткого замыкания

Диод D5 подключен между клеммами входа и выхода напряжения 317 IC, чтобы предотвратить разряд внешнего конденсатора через IC во время короткого замыкания на входе.Когда вход закорочен, катод диода находится под потенциалом земли. Анодный вывод диода находится под высоким напряжением, поскольку C2 полностью заряжен. Следовательно, в таком случае диод смещен в прямом направлении, и весь разрядный ток от конденсатора проходит через диод на землю. Это избавляет микросхему LM317 от обратного тока.

Рис.9: Принципиальная электрическая схема защиты от короткого замыкания

Тестирование и меры предосторожности —

При сборке схемы следует соблюдать следующие меры предосторожности —

• Номинальный ток понижающего трансформатора, мостовых диодов и ИС регулятора напряжения должен быть больше или равен требуемому току на выходе.В противном случае он не сможет подавать требуемый ток на выходе.

• Номинальное напряжение понижающего трансформатора должно быть больше максимального требуемого выходного напряжения. Это связано с тем, что микросхема 317 принимает падение напряжения примерно от 2 до 3 В. Таким образом, входное напряжение должно быть на 2–3 В больше максимального выходного напряжения и находиться в пределах входного напряжения LM317.

• Конденсаторы, используемые в цепи, должны иметь более высокое номинальное напряжение, чем входное напряжение.В противном случае конденсаторы начнут пропускать ток из-за превышения напряжения на их пластинах и вырвутся наружу.

• На выходе выпрямителя следует использовать конденсатор, чтобы он мог справляться с нежелательными сетевыми шумами. Аналогичным образом рекомендуется использовать конденсатор на выходе регулятора для обработки быстрых переходных процессов и шума на выходе. Емкость выходного конденсатора зависит от отклонения напряжения, колебаний тока и переходного времени отклика конденсатора.

• При использовании конденсатора после ИС регулятора напряжения всегда следует использовать защитный диод, чтобы предотвратить обратный ток ИС во время разряда конденсатора.

• Для работы с высокой нагрузкой на выходе необходимо установить радиатор в отверстия регулятора. Это предотвратит сдувание микросхемы из-за рассеивания тепла.

• Поскольку ИС регулятора может потреблять ток только до 1,5 А, предохранитель 1.Необходимо подключить 5 А. Этот предохранитель ограничивает ток в регуляторе до 1,5 А. При токе выше 1,5 А предохранитель сгорит, и это отключит входное питание от цепи. Это защитит микросхему схемы и регулятора от тока более 1,5 А.

После того, как схема собрана, самое время ее протестировать. Подключите цепь к основному источнику питания и измените переменное сопротивление. Снимите показания напряжения и тока на выходной клемме силовой цепи с помощью мультиметра.Затем подключите фиксированные сопротивления в качестве нагрузки и снова проверьте показания напряжения и тока.

На выходных клеммах входное напряжение составляло 12 В, а при регулировке переменного сопротивления выходное напряжение находилось в пределах от 1,28 до 11 В при отсутствии нагрузки.

После установки выходного напряжения на 11 В и подключения нагрузки 20 Ом, выходное напряжение считывается 10,4 В, а выходной ток измеряется 520 мА, поэтому рассеиваемая мощность при нагрузке с сопротивлением 20 Ом составляет —

Pout = (Vin — Vout) * Iout

Pout = (12-11) * 0.520

Pout = 0,52 Вт

Во время тестирования схемы было обнаружено, что когда потребление тока на выходе увеличивается, выходное напряжение начинает уменьшаться. По мере увеличения потребности в токе микросхема 317 начинает нагреваться, и на нее падает большее падение напряжения, что снижает выходное напряжение. Хотя из приведенного выше практического опыта видно, что рассеиваемая мощность в ИС находится в допустимых внутренних пределах, все же рекомендуется использовать радиатор для охлаждения ИС и увеличения срока ее службы.

Силовая цепь, разработанная в этом проекте, может использоваться как стабилизатор источника постоянного тока или регулируемый источник питания от 1,25 В до 37 В постоянного тока.

Схемы соединений

Цепи виртуального заземления от регуляторов напряжения

Эти
схемы позволяют двухпроводным источникам питания постоянного тока (включая настенные адаптеры постоянного тока, батареи 9 В и 12 В и т. д.) работать в качестве разделенных источников с трехжильным проводом
выходы
(т.е. положительный, отрицательный И земля).Они называются
«Виртуальные площадки» или «Рельсовые разветвители».
Регулируемые регуляторы напряжения
В
недорогие схемы LM317 / LM337, указанные ниже, способны обеспечить до
+/- 18 В
при токе более 1,5 А, что в 75 раз превышает ток разветвителя шины TLE2426
чип. Вход питания постоянного тока может быть от 7,5 до 40 В постоянного тока. ТО-220
Напряжение
регуляторы рассчитаны на 20 Вт каждый. Однако они могут выдержать ватт или
более
без радиаторов — пример: выход = +/- 9 В постоянного тока при 60 мА.
Оба
LM317 / LM337 Basic и Схемы VG1 ниже
рисовать
ток покоя всего 4 или 5 миллиампер — отлично подходит для работы от батарей!

Базовый
Виртуальная земля
Схема с регулируемыми регуляторами напряжения
Как
работает:
LM317 (положительный) и LM337 (отрицательный)
регулируемый
регуляторы напряжения работают параллельно, а их выходы связаны вместе
через небольшие резисторы для создания виртуального заземления.LM336BZ-2.5V
Напряжение
ссылки компенсируют (+ 1.25V) внутреннюю ссылку на LM317 и
то
Внутренний опорный сигнал LM337 (-1,25 В). Итак, когда LM317 / LM337 отрегулируйте
булавки
подключены внутри делителя напряжения R1 / R2, как показано, каждое напряжение
регулятор
выходное напряжение становится 1/2 от любого напряжения между Rail-to-Rail
быть. Таким образом, регуляторы напряжения вместе «раскалывают рельсы»,
создание
«прочная как скала» виртуальная земля.
Хотя
простое и недорогое решение для виртуального заземления, некоторые звуковые конструкции
звучит лучше при его использовании.Например, при включении наушников
усилителя, басовые ноты могут звучать четче и
более
жизнь нравится. Это может быть связано с тем, что регуляторы напряжения надежно удерживают точку заземления.

VG1 Виртуальный
Цепь заземления
Печатная плата VG1 (верхняя) (снизу) 1.4 дюйма x 1,8 дюйма аналогично ранняя версия
Системные платы

VG1 доступны по цене 5 долларов за штуку. P / N = VG1 Вверху, справа, собранная более ранняя версия.

Размер печатной платы: 1,4 «x 1,8» Монтажные отверстия предназначены для 4-40 винтов с интервалом 1,0 «x 1,5».

Все детали легко найти и заказать в Mouser.ком
или Digikey.com.
Резистор и
значения конденсатора
не критичны — можно подставлять близкие или альтернативные значения.
Перечень деталей VG1: нот:
R1,
R2 — см. Принципиальную схему VG1
1/4 Вт
или 1/2 Вт
R3,
R4 — 0.От 75 Ом до 1 Ом
1/4 Вт
или 1/2 Вт
C1 —
470 мкФ / 50 В **
Panasonic
P / N EEU-FM1h571
C2,
C3 — 1000 мкФ / 25 В **
Panasonic
P / N EEU-FM1E102
C4,
C5 — 22 мкФ / 50 В
Panasonic
Артикул EEU-FM1h320
D1 — D4 — 1N4002 (или
аналогично)
для SMD: MMRA4003T3
U1 —
LM317T
К-220
пакет Digi-Key и др.
U2 —
LM337T
К-220
пакет Digi-Key и др.
U3 —
LM336Z2.5
2,5 В
опорное напряжение (Fairchild)
ПРИМЕЧАНИЯ:
1)
значения для
R1 и R2, показанные на диаграмме выше, дают около 2 мА тока через
то
LM336BZ-2.5V.
Формула, используемая для определения значений: R1 или R2
= (Vrr — 2.5) / .002 / 2
. Например, с источником питания 12 В
: (12 — 2,5)
/.002 / 2 = 2375.
Поэтому используйте резистор 2,37 кОм для R1 и R2. Также: I = (DC
поставлять
— 2,5) / (R1 + R2)
.
2) Регулировочный штифт
на опорное напряжение LM336 не используется, так что оставьте его
неподключенный;
только подключение
«+» и
«-» булавки.
3) Редукционный
количество компонентов: при использовании батареи для источника постоянного тока, например, 9 В
аккумулятор в слаботочном приложении можно пропустить
установка
C1 — C5 и D1 — D4 вместе и просто используйте Basic
Схема

как показано вверху этой страницы.Однако когда
питание малошумной аудиосистемы, и если ваш источник питания постоянного тока
подключен к источнику переменного тока, вы
следует установить все
конденсаторы. C1 — C3 может быть на 2200 — 10 000 мкФ больше. Это требует
установка всех диодов для защиты регуляторов напряжения от
большие разряжающиеся конденсаторы при выключении.
4) Тест VG1 Circuit был проведен с щелочной батареей Eveready Gold 9V.
в качестве источника постоянного тока резисторы R1 / R2 были равны 1.62К, а на выходе схемы не было нагрузки. Сама батарея на 9 В фактически измеряла 9,3 В. Результаты: Земля оставалась идеально центрированной (+/- 4,65 В), в то время как
общий потребляемый ток составлял всего около 4,5 мА. Это показывает, что с
2 мА
через секцию делителя напряжения остальная часть схемы была
потребляющий
только дополнительные 2,5 мА. И это говорит о том, что если мы добавим нагрузку 20 мА к
выход, и если батарея 9V может обеспечить 350mAH до 550mAH,
аккумулятор
будет длиться от 12 до 20 часов или более при непрерывном использовании.
5) Возможно, вы сможете
уменьшить размер выходных резисторов 1 Ом до 0,75 Ом или меньше на
минимизация тока через LM336BZ-2.5 (за счет использования большего значения
R1 / R2
резисторы). Небольшое смещение напряжения в точке заземления, если оно происходит,
обычно
приемлемо. LM336BZ-2.5V может работать с током в прямом направлении от 0,5 мА до 10 мА.
Текущий.
6) LM317 / LM337s
требуется от 1,5 до 6 мА тока нагрузки для поддержания регулирования — и
Oни
продолжит регулирование с входным напряжением до 3.7
вольт.
7) Увеличение
размер C1, C2 и C3 может быть акустически выгодным. Они могут быть 220 мкФ
до 12000 мкФ (или столько, сколько вы можете себе позволить или для чего есть место).
В общем,
Номинальное напряжение электролитического конденсатора должно быть не менее 30 процентов.
выше
чем какое бы ни было их напряжение питания.
Если
вы используете виртуальную землю со звуковой цепью и вашим постоянным током
мощность
источник питания имеет источник переменного тока, добавив еще один регулятор напряжения перед
то
Разделитель рельсов может еще больше улучшить качество звука. LD1085V ,
Стабилизатор напряжения 3A LDO (Low Dropout Voltage) звучит лучше для этого
цель
чем другие, которые я сравнивал по тестам на прослушивание. При использовании этого
дополнительный
регулятор напряжения (U4), убедитесь, что ваш источник постоянного тока (входное напряжение)
всегда на 1,5 В (или более) выше желаемого значения LM317 / LM337 rail-to-rail
напряжение — потому что LD1085V необходимо не менее 1,3 В, чтобы оставаться в
регулирование. Примечание. Максимальное входное напряжение постоянного тока для LD1085V составляет 30 В постоянного тока.
(Эта схема с тремя регуляторами потребляет в два раза больше тока (или больше)
в сравнении
к VG1 Circuit , поэтому он может не подходить для
аккумулятор
использовать.)
Следующая схема является хорошим источником питания фонокорректора (для использования с высококачественным операционным усилителем):

Расширенный VG2
Виртуальная земля
для звуковых приложений с низким уровнем шума

Печатная плата VG2 (верхняя) Печатная плата VG2 (нижняя)
Платы для ПК VG2 доступны по цене 8 долларов за штуку.- P / N = VG2
Размер печатной платы: 1,4 «x 2,55» — Монтажные отверстия предназначены для 4-40 винтов с интервалом 1,0 «x 2,25».
Все детали всегда в наличии, их легко найти — их можно заказать на сайте Mouser.com.
или Digikey.com. Резистор и
значения конденсатора
не критичны — можно подставлять близкие или альтернативные значения.
Перечень деталей VG2: нот:
R1,
R2 — см. Принципиальную схему VG2
1/4 Вт или 1/2 Вт
R3,
R4 — 0.От 75 Ом до 1 Ом
1/4 Вт или 1/2 Вт
R5 — 200 Ом 1/4 Вт или 1/2 Вт
R6 — см. Схему VG2 1/4 Вт или 1/2 Вт
C1 — 470 мкФ / 50 В ** Panasonic
P / N EEU-FM1h571
C2,
C3 — 1000 мкФ / 25 В **
Panasonic
P / N EEU-FM1E102
C4,
C5, C6 — 22 мкФ / 50 В
Panasonic
Артикул EEU-FM1h320
D1 — D6 — 1N4002 (или
аналогично)
для SMD: MMRA4003T3
U1 —
LM317T
К-220
пакет Digi-Key и др.
U2 —
LM337T
К-220
пакет Digi-Key и др.
U3 —
LM336Z2.5
2,5 В
опорное напряжение
(Фэирчайлд)
U3 —
LD1084 или LD1085
К-220
пакет Digi-Key и др.
Существует две конфигурации платы VG2:
1) Для полной цепи VG2: установите все детали, но не устанавливайте перемычку J1.
Затем подсоедините провода IN, OUT и заземления, как указано ниже слева.
2) Чтобы использовать плату VG2 в качестве цепи VG1: Установите J1, но не устанавливайте U4, R5, R6, C6, D5 и D6.
Затем подсоедините провода IN, OUT и заземления, как указано ниже справа.
Разработка
Кредиты
:

Арн Роткэп :
(Основатель Goldpoint Level Controls goldpt.ком
) — До схем LM317 / LM337 построены виртуальные площадки
с помощью
регуляторы напряжения с фиксированным значением (см. схемы ниже). Интегрированный
новый
идеи, сконструированы все прототипы и выполнены обширные
слушание
тесты.
Джон
Broskie
: (GlassWare glass-ware.com и Tube CAD tubecad.com
) — Предложил много идей виртуальных цепей заземления с 2006 по 2013 год.
Режиссер
использование выходных резисторов 1 Ом на делителе напряжения на рейке
регуляторы.
Ким
Лару
: (head-fi.org
форумов) — Была гениальная идея компенсировать
LM317 / LM337
ссылки на внутренние напряжения с помощью одного 2.5V стабилитрон.
КТ88 :
(head-fi.org
форумы) — Внесенные ключевую идею использовать ссылку LM336 напряжение,
вместо
стабилитрона для компенсации внутреннего напряжения LM317 / LM337
Рекомендации.
Регуляторы постоянного напряжения
Показано
здесь из-за своей простоты следующие две схемы используют фиксированный
значение регуляторов напряжения
для разделения рельсов. Они ДОЛЖНЫ иметь
третий регулятор напряжения (U3) для поддержания напряжения U1 / U2 rail-to-rail
из
идет вверх или вниз. S возможно фиксированное значение напряжения U3 / U1 / U2
регулятор
комбинации:
[+ 10V, + 5V,
-5V], [+ 12V, + 6V, -6V], [+ 18V, + 9V, -9V], [+ 24V,
+ 12В,
-12В].

Базовый
Виртуальная земля
Схема с регуляторами постоянного напряжения
Когда
«дополнительная пара» стабилизаторов напряжения с фиксированным значением используется для
Создайте
виртуальную землю таким образом, абсолютные значения их выходных напряжений
равны 1/2 напряжения между Rail.И по железной дороге
напряжение должно оставаться на установленном неизменном напряжении, которое является суммой
абсолютных значений выхода обоих регуляторов делителя рельсов
напряжения.
Поэтому вы должны использовать третий регулятор напряжения (U3).
Без
U3, межфазное напряжение может повышаться или понижаться при изменении нагрузки,
разряд батареи при повышении или понижении напряжения в сети переменного тока и т. д.
межфазное напряжение повышалось или понижалось, два регулятора с фиксированным значением
начнут соревноваться друг с другом, чтобы установить разные позиции
точки, одна или обе постоянно расходуют ток (и, возможно,
перегрев или выгорание).Таким образом, U3 необходим для обеспечения фиксированной
регуляторы величины U1 и U2 не взаимодействуют друг с другом.
В
выходной сигнал U3 должен быть близок к значению U1, добавленному к абсолютному
значение U2. В качестве выходных напряжений общего фиксированного значения напряжения
регуляторы
отклоняются на целых 5% от их номинальных значений, покупая дополнительные и
предварительное тестирование
их фактическое выходное напряжение позволяет выбрать их для удовлетворения
желаемый U3 = U1 + | U2 | .
Потому что
U3 потребляет в два раза больше энергии по сравнению с U1 или U2, хороший выбор для
это регулируемое напряжение
регулятор, такой как LD1085V на 3 ампер или LD1084V на 5 ампер.Это также
дает преимущество
разрешения использования любых регуляторов напряжения с фиксированным значением
для U1 и U2. С регулируемым регулятором для U3 виртуальная земля
точку не нужно центрировать между направляющими. Например, вы можете сделать
Источник питания + 5В / -12В
установив регулятор переменного напряжения U3 на 17 В, выбрав U1 как
7805
(+5 В), а U2 — 7912 (-12 В).
Тем не менее, рекомендуется предварительно протестировать U1 и U2 на
найти их настоящие
выходное напряжение — затем отрегулируйте выходное напряжение U3 (через P1), чтобы оно соответствовало
желаемый U3 = U1 + | U2 | перед включением.

Виртуальный
Земля с фиксированным
Стабилизаторы напряжения Value только для секций разветвителя рельсов
Альтернативный способ установки P1
выше, до правильного напряжения выглядит следующим образом:
1) Установите амперметр на большую шкалу, например, на шкалу 10А.
2) Вставьте амперметр в линию между источником постоянного тока и входом + V.
3) Включите источник питания постоянного тока.
4) Быстро отрегулируйте P1, чтобы получить наименьший ток покоя.Если оно
читается ниже 2А, ​​измените на шкалу 2А.
Если затем окажется, что он ниже 200 мА, (вы
стремясь, возможно, от 5 мА до 50 мА), переключитесь на шкалу 200 мА.
5) Затем с помощью вольтметра проверьте выходные напряжения относительно
точка заземления.
В качестве альтернативы,
вы можете заменить P1 на постоянный резистор (R2). Это даже
рекомендуется — если вы уже
знаете точные напряжения U1 и U2. U3 = U1 + | U2 | . Выходное напряжение U3 = (R2 / R1 +1) x 1.25.

А
Регулятор постоянного значения 12 В
может работать от 11,5 В до 12,5 В.
LD1085V:
Недорогой (1 доллар США), регулируемый, (от 1,25 В до 28,5 В), 3 А, положительный, низкий
Выбывать
Напряжение (LDO)
78xx
/ 79xx
(исправлено) и LM317
/ LM337
(регулируемый): Недорого (около $ 0.25) и общедоступный.
Виртуальная цепь заземления операционного усилителя мощности
Здесь
представляет собой виртуальную цепь заземления рельсового разветвителя, которая «работает», но является
второй
или третий вариант по звучанию. Хотя он центрирует точку земли
прекрасно,
требуется источник постоянного тока (LD1085V), подвешенный на его выходе
для хорошего звука при питании аудиосхем.Постоянный ток
источник заставляет операционный усилитель мощности работать в режиме класса А. Поскольку оба
L165
и LD1085V требуют радиаторов, эта схема не подходит для
аккумулятор
использование (слишком много потраченной впустую энергии).
В
L165 поставляется в пятипроводном корпусе TO-220 и рассчитан на ток до 3 А.
при +/- 18В.

Операционный усилитель мощности
Виртуальная земля
Разделитель рельсов
Arn
Roatcap — Goldpoint Level Controls — (первый
опубликовал
20 августа 2012 г.)

LM317 источник постоянного тока | LEDnique

Источник постоянного тока LM317.

Регулируемый стабилизатор напряжения LM317 может использоваться для создания простого источника постоянного тока. Этому устройству более сорока лет, но он до сих пор пользуется большой популярностью у новичков благодаря низкой стоимости, доступности и тысячам практических приложений. Лист данных LM317.

Постоянный ток

LM317 регулирует выходное напряжение до тех пор, пока оно не станет на 1,25 В выше, чем напряжение на регулировочном штифте. Для источника постоянного тока нам просто нужно добавить резистор, чтобы сбросить 1.25 В при требуемом токе.

LM317 может выдерживать токи до 1,5 А, но будьте осторожны, чтобы выполнить некоторые расчеты рассеиваемой мощности и использовать радиатор, если мощность превышает один или два ватта. (См. «Повышение температуры» ниже.)

Падение напряжения и запас

Для того, чтобы LM317 мог правильно регулировать, он должен иметь соответствующее напряжение питания, чтобы учесть сумму падений напряжения в цепи. Это:

  • Минимальное падение напряжения на самом регуляторе.Это указано в таблице как разница между входным и выходным напряжением, \ (V_I — V_O \) = 3 В.
  • Падение напряжения на R1. Это всегда 1,25 В.
  • Падение напряжения на нагрузке. Для светодиодов это будет \ (V_f \ times n \), где \ (V_f \) — прямое падение напряжения каждого светодиода, а \ (n \) — количество последовательных светодиодов.

Объяснение «запаса по напряжению»

Функциональная блок-схема LM317.

  1. Параметр \ (I_ {прил} \) опорный генератор тока питается от 50 до 100 мкА через 1.опорное напряжение 25 В.
  2. Встроенный стабилитрон означает, что входы операционного усилителя не будут выравниваться до тех пор, пока напряжение на выходе не станет на 1,25 В выше регулирующего контакта.
  3. Если выходное напряжение низкое, то входное напряжение инвертирующего операционного усилителя упадет ниже напряжения неинвертирующего входа, а выходное напряжение операционного усилителя возрастет.
  4. Когда (3) поднимается, транзистор Дарлингтона включается…
  5. … включение второго транзистора. Расположение Дарлингтона даст примерно 2 × 0,7 = 1.4 В падения напряжения между входом и выходом из-за прямого напряжения двух переходов база-эмиттер.
  6. Наконец, внутренний резистор считывания тока будет учитывать большую часть оставшегося падения напряжения. (Операционному усилителю может потребоваться чуть больше 4, 5 и 6.)

Пример расчета

Рассчитайте значение R1 для подачи 100 мА на 5 последовательно соединенных синих светодиодов с \ (V_f \) = 3,1 В. Схема будет запитана от источника питания 24 В.

Сначала резистор: \ (R = \ frac {V_ {REF}} {I} = \ frac {1.25} {0,1} = 12,5 \ \ Omega \).

Теперь проверьте необходимое входное напряжение:

\ (V_ {IN \ min} = 3 + 1,25 + 3,1 \ times 5 = 19,75 \ \ mathrm V \) минимум. Наше питание 24 В выше этого, так что все в порядке.

Нам нужно сделать еще одну вещь: вычислить мощность, рассеиваемую в LM317. Это будет напряжение на LM317, умноженное на ток:

\ (P = (V_ {IN} — V_ {OUT}) I = (24 — 19,75) \ times 0,1 = 4,25 \ times 0,1 = 0,425 \ \ mathrm {W} \)

Повышение температуры

Тепловая информация LM317.

Мы воспользуемся простым подходом и воспользуемся параметром \ (R _ {\ theta (JA)} \) LM317, параметром теплового сопротивления перехода к окружающей среде (и будем злоупотреблять им, как об этом говорится в отчете TI Application Report SPRA953C). Для пакета KCT TO-220 это 37,9 ° C / Вт. Это приводит к повышению температуры в \ (\) 37,9 \ раз 0,425 = 16,1 ° C. Даже при достаточно высоких температурах окружающей среды температура перехода не будет приближаться к максимуму 125 ° C.

Лабораторные упражнения Дилипа

Лабораторные упражнения Дилипа

Упражнения в лаборатории электроники

Упражнение 1.

(a) Какое сопротивление (в Ом) и допуск (%) для углеродной пленки
резистор со следующей маркировкой цветового кода: КОРИЧНЕВЫЙ-ЧЕРНЫЙ-КРАСНЫЙ-ЗОЛОТО?

(b) Найдите резистор с этой маркировкой и измерьте его сопротивление с помощью
мультиметр? Ваше измерение соответствовало вашей первоначальной оценке?


Упражнение № 2

Что такое закон Ома? Почему это полезно?


Упражнение № 3 — Серийное сопротивление

Используйте свой макет, блок питания и указанные компоненты для создания
схема, представленная ниже:


Теперь с помощью мультиметра измерьте напряжение на резисторе R1 и запишите
это в записной книжке.Затем измерьте напряжение на R2.
Как сумма этих напряжений (V2 и V3) соотносится с мощностью
напряжение питания?

Используйте мультиметр для измерения тока, протекающего по цепи (Be
осторожно: вы можете повредить свой измеритель, если не измеряете ток должным образом).

Поскольку вы знаете напряжение источника питания (например, 5 В) и количество
ток, протекающий по цепи (например, 0,0025 ампер или 2,5 мА), используйте закон Ома
(Напряжение = Ток * Сопротивление) для расчета общего эффективного сопротивления
два резистора 1K в схеме последовательного сопротивления, изображенной выше.Что
Основное правило последовательного сопротивления можно вывести из своих результатов?


Упражнение № 4 — Потенциометр как переменный резистор

Потенциометр (или «подстроечный горшок», как его иногда называют) — это
регулируемый резистор
, который может использоваться в двух разных режимах: (1) как простой
переменный резистор или (2) в качестве схемы «делителя напряжения». В этом упражнении
мы рассмотрим потенциометр как простой переменный резистор.

На рисунке ниже изображен потенциометр.

Первое, на что следует обратить внимание, это то, что потенциометр имеет три клеммы
(на один больше, чем у обычного резистора). Клеммы A и B подключаются к одному из
сторона постоянного резистора (например, 10 кОм). Терминал C подключается к «кошачьей»
усы », которые входят в« середину »постоянного резистора. Местоположение
этого центрального «крана» можно отрегулировать с помощью ползункового переключателя или одиночного или
многооборотная винтовая резьба — в зависимости от конкретного типа потенциометра
нанят.Сопротивление между клеммами A и C УВЕЛИЧИВАЕТСЯ по мере увеличения
расположение центрального крана C отодвигается от терминала A (в то же время
сопротивление между клеммами B и C УМЕНЬШИТСЯ).

Найдите потенциометр 10K среди компонентов, поставляемых в лабораторию.

Сначала определите клеммы A и B (на обоих концах внутреннего резистора 10 кОм).
Сделайте это, установив центральный кран в положение где-нибудь посередине его
затем измерить сопротивление между тремя возможными парами
терминалы.Одна из пар будет иметь сопротивление, равное ПОЛНОМУ ЗНАЧЕНИЮ.
потенциометра (в данном случае 10 кОм). Эта пара представляет
клеммы A и B (их конкретный порядок не имеет значения для этого упражнения). В
оставшийся терминал мы обозначим как терминал C.

Теперь подключите один конец мультиметра к клемме A, а другой конец
счетчик к клемме C.

Что происходит с сопротивлением между клеммами A и C при регулировке
центральный отвод потенциометра? Вы должны увидеть, что
сопротивление изменяется законным образом при регулировке потенциометра.

Что произойдет, если снова подключить глюкометр к клеммам B и C и повторить
наблюдения, сделанные на шаге выше?

К настоящему времени вы должны понять, как потенциометр может работать как
переменный резистор при соответствующем подключении к вашей цепи
(а именно, используя одну из оконечных клемм вместе с центральной клеммой ответвителя —
C).


Упражнение № 5 — Потенциометр как делитель напряжения

В упражнении № 4 мы рассмотрели потенциометр как переменный резистор.
Теперь давайте посмотрим, как он работает как простой делитель напряжения.

Используя макетную плату и блок питания, соберите схему, изображенную на
в левой части диаграммы ниже.
Если вы не знаете, как найти клеммы A, B и C, перечитайте упражнение № 4 выше.

Предполагая, что вы построили схему с использованием источника питания 5 В и
Потенциометр 10K :
Обратите внимание, что полное напряжение источника питания падает на фиксированном
резистор (т.е.е., между A и B). Однако, когда центральный кран скользит по длине фиксированного
резистора от A до B падение напряжения между выводами A и C изменяется от 0 до
полная стоимость блока питания.

Попробуйте подключить мультиметр к клеммам A и C и посмотрите, как
Измеренное напряжение изменяется при регулировке потенциометра. Повторите эти
наблюдения с измерителем, подключенным к клеммам B и C (как показано на
рисунок выше). Как измеренное напряжение соотносится с положением
потенциометр? Как это отношение меняется при переключении с терминала
А к клемме B? Почему?

При правильной настройке потенциометр можно использовать для генерации
Уровень опорного напряжения в любом месте от 0 вольт до полного напряжения власти
поставлять.Эти напряжения обычно используются в качестве опорных уровней напряжения для
усилители и схемы контроля уровня напряжения. Делитель напряжения не
предназначены для замены цепи питания, поскольку подстроечные потенциометры
по своей сути «неэффективны» и обычно способны обеспечить лишь небольшую часть
ватт мощности. В следующей лабораторной работе мы рассмотрим использование LM317T.
чип для производства нестандартных источников питания для самых разных схем.


Упражнение 6 — Параллельное сопротивление

В упражнении № 3 мы кратко рассмотрели электрические свойства нескольких
резисторы, соединенные «последовательно» (создавая единый путь, по которому весь ток
должен течь).

В этом упражнении мы рассмотрим простую схему с теми же двумя резисторами.
подключены «параллельно» (создавая несколько путей прохождения тока).

Давайте начнем с использования нашего прототипа / макетов для построения схемы.
изображено в левой части диаграммы, которая появляется ниже:


Измерьте напряжение (V1) на резисторе R1, а затем напряжение (V2) на резисторе.
резистор R2.

Чем эти значения отличаются от падений напряжения на этих же резисторах
при подключении «последовательно» (как показано в Упражнении № 3 выше)?

Поскольку теперь вы знаете сопротивление (в омах) и напряжение (в вольтах) на
каждый резистор, используйте закон Ома для расчета количества протекающего тока
через каждый резистор (т.е.е., I1 и I2).

Теперь разомкните цепь между источником питания и одним из
входы к R1. Подключите цепь в этой точке разрыва через ваш
мультиметр для измерения ОБЩЕГО ТОКА, протекающего по цепи.
Обратите внимание на взаимосвязь между ОБЩИМ ТОКОМ и I1 + I2.

Резисторы, соединенные «параллельно», обеспечивают два пути прохождения тока.
Следовательно, через цепь может протекать больший общий ток. В результате
два резистора по 1 кОм, включенные параллельно, пропускают столько же тока, сколько эквивалентный 500 Ом
резистор в «последовательной» цепи (см. Эквивалентную последовательную цепь на приведенной выше принципиальной схеме).

Общая формула для эквивалентного сопротивления кратного
резисторы, подключенные параллельно:

R-эквивалент = 1 / (1 / R1) + (1 / R2) + …. + (1 / Rn)
Если используются только два резистора, R-эквивалент также может быть вычислен как (R1 X R2) / (R1
+ R2).

Например, для схемы выше: R-эквивалент = 1 / (1/1000) + (1/1000) = 1 /
0,002 = 500 Ом


Как использовать LM317 для создания схемы переменного источника питания

В этом посте мы подробно обсудим, как построить простую схему регулируемого источника питания на основе LM317, используя минимальное количество внешних компонентов.

Как следует из названия, регулируемая схема источника питания предоставляет пользователю диапазон линейно изменяющихся выходных напряжений посредством вращения потенциометра с ручным управлением.

LM317 — это универсальное устройство, которое помогает любителю электроники быстро, дешево и очень эффективно создать источник питания переменного напряжения.

Введение

Будь то новичок в области электроники или профессиональный профессионал, регулируемый блок питания необходим каждому в этой области.Это основной источник питания, который может потребоваться для различных электронных процедур, начиная от питания сложных электронных схем и заканчивая надежными электромеханическими устройствами, такими как двигатели, реле и т. Д.

Регулируемый источник питания необходим для каждого электрического и электронного рабочего места. и он доступен в различных формах и размерах на рынке, а также в виде схем.
Они могут быть построены с использованием дискретных компонентов, таких как транзисторы, резисторы и т. Д., Или включать одну микросхему для активных функций.Независимо от типа, блок питания должен обладать следующими характеристиками, чтобы стать универсальным и надежным по своей природе:

Основные характеристики

  • Он должен быть полностью и непрерывно регулируемым с помощью выходов напряжения и тока.
  • Функция переменного тока может рассматриваться как дополнительная функция, поскольку она не является абсолютным требованием для источника питания, если только ее использование не находится в диапазоне критических оценок.
  • Вырабатываемое напряжение должно идеально регулироваться.

С появлением микросхем или ИС, таких как LM317, L200, LM338, LM723, настройка цепей питания с переменным выходным напряжением с вышеуказанными исключительными качествами в настоящее время стала очень простой.

Как использовать LM317 для создания переменного выходного сигнала

Здесь мы попытаемся понять, как построить простейшую схему источника питания с использованием IC LM317. Эта ИС обычно выпускается в корпусе TO-220 и имеет три вывода.

Выводы очень просты для понимания, так как они состоят из входа, выхода и регулировочных штифтов, которые просто необходимо соединить соответствующими соединениями.

Входной вывод используется с выпрямленным входом постоянного тока, предпочтительно с максимально допустимым входным напряжением, то есть 24 В в соответствии со спецификациями IC. Выходной сигнал поступает от вывода «out» ИС, в то время как компоненты установки напряжения соединены вокруг регулировочного вывода.

Как подключить LM317 к источнику питания с регулируемым напряжением

Как видно из схемы, для сборки практически не требуются какие-либо компоненты, и на самом деле это детская игра, чтобы установить все на свои места.

Регулировка потенциометра создает линейно изменяющееся напряжение на выходе, которое может быть от 1,25 В до максимального уровня, подаваемого на вход Ic.

Хотя показанная конструкция является самой простой и, следовательно, включает только функцию управления напряжением, функция управления током также может быть включена в ИС.

Добавление функции управления током

На рисунке выше показано, как можно эффективно использовать микросхему LM317 для создания переменных напряжений и токов по желанию пользователя.Потенциал 5 кОм используется для регулировки напряжения, в то время как резистор измерения тока 1 Ом выбирается соответствующим образом, чтобы получить желаемый предел тока.

Расширение с помощью устройства для сильноточного вывода

ИС можно дополнительно усовершенствовать для создания токов, превышающих номинальные значения. На приведенной ниже диаграмме показано, как IC 317 можно использовать для выработки тока более 3 ампер.

LM317 Регулятор переменного напряжения, тока

Наша универсальная микросхема IC LM317 / 338/396 может использоваться в качестве регулируемого регулятора напряжения и тока в простых конфигурациях.

Идея была разработана и протестирована одним из заядлых читателей этого блога г-ном Стивеном Чивертоном и использовалась для управления специальными лазерными диодами, которые, как известно, имеют строгие рабочие характеристики и могут управляться только через специализированные схемы драйверов.

Обсуждаемая конфигурация LM317 настолько точна, что становится идеально подходящей для всех таких специализированных приложений с регулируемым током и напряжением.

Работа схемы

На показанной принципиальной схеме конфигурация выглядит довольно простой, можно увидеть две микросхемы LM317, одна из которых настроена в стандартном режиме регулятора напряжения, а другая — в режиме управления током.

Если быть точным, верхний LM317 образует ступень регулятора тока, а нижняя действует как ступень регулятора напряжения.

Входной источник питания подключен между Vin и землей верхней цепи регулятора тока, выход этого каскада поступает на вход нижнего каскада регулируемого регулятора напряжения LM317. По сути, оба каскада соединены последовательно для реализации полного надежного регулирования напряжения и тока для подключенной нагрузки, которой в данном случае является лазерный диод.

R2 выбран для получения диапазона максимального предела тока около 1,25 А, минимально допустимое значение составляет 5 мА, когда на пути установлены полные 250 Ом, что означает, что ток лазера может быть установлен по желанию в диапазоне от 5 мА до 1 усилитель

Расчет выходного напряжения

Выходное напряжение цепи источника питания LM317 можно определить по следующей формуле:

VO = VREF (1 + R2 / R1) + (IADJ × R2)

где = VREF = 1.25

Current ADJ обычно составляет около 50 мкА, поэтому в большинстве приложений его можно пренебречь. Вы можете игнорировать это.

Расчет предела тока

Вышеуказанное вычисляется по следующей формуле:

R = 1,25 / макс. Допустимый ток

Текущее контролируемое напряжение, полученное от верхней ступени, затем подается на нижнюю цепь регулятора напряжения LM317, что позволяет желаемое напряжение должно быть установлено в пределах от 1,25 В до 30 В, здесь максимальный диапазон составляет 9 В, поскольку источником является батарея 9 В.Это достигается регулировкой R4.

Обсуждаемая схема предназначена для обработки не более 1,5 ампер, если требуется более высокий ток, обе микросхемы могут быть заменены LM338 для получения максимального тока 5 ампер или LM396 для максимального тока 10 ампер.

Следующие прекрасные фотографии были присланы мистером Стивеном Чивертоном после того, как схема была построена и успешно им проверена.

Изображения прототипа

Обновление LM317 с помощью кнопочного управления напряжением

До сих пор мы узнали, как настроить LM317 для создания регулируемого выхода с помощью потенциометра, теперь давайте разберемся, как можно использовать кнопки для включения выбора напряжения с цифровым управлением.Мы исключаем использование механического потенциометра и заменяем его парой кнопок для выбора желаемых уровней напряжения вверх / вниз.

Нововведение преобразует традиционную конструкцию источника питания LM317 в конструкцию цифрового источника питания, устраняя низкотехнологичный потенциометр, который может быть подвержен износу в долгосрочной перспективе, что приведет к неустойчивой работе и неправильным выходным напряжениям.

Модифицированная конструкция LM317, которая позволила бы ему реагировать на выбор кнопки, можно увидеть на следующей диаграмме:

Сопутствующие резисторы R2 необходимо рассчитать относительно R1 (240 Ом) для настройки предполагаемого нажатия. кнопка выбирает выходы напряжения.

Сильноточный источник питания LM317 Bench Power Suuply

Этот сильноточный источник питания LM317 можно универсально использовать для любых приложений, требующих высококачественного регулируемого сильноточного источника постоянного тока, таких как автомобильные сабвуферные усилители, зарядка аккумуляторов и т. Д. чтобы быть максимально универсальным, а также гарантировать, что количество запчастей остается низким и доступным.

Этот простой источник питания LM317 с фиксированной ОС и регулируемым напряжением идеально удовлетворяет требованиям и способен обеспечить до 10 ампер.Выходное напряжение регулируется каскадом цепи, содержащим R4, R5 и S3; обратите внимание, что переключатель S3 является частью R4.

Для получения фиксированного выходного напряжения необходимо определить резистор R4 для получения нулевого сопротивления (полностью против часовой стрелки). В этой ситуации переключатель S3 должен находиться в разомкнутом положении.

В этом случае предустановку R5 следует настроить так, чтобы схема генерировала выходное напряжение 12 В (или все, что требуется для вашего личного приложения). Чтобы иметь переменный выход, R4 можно перевернуть по часовой стрелке, при этом S3 находится в закрытом положении, и избавиться от R5 из схемы.

Теперь выходное напряжение может управляться только резистором R4. Когда переключатель S2 SPDT находится в положении 1, максимальный выходной ток может быть достигнут, если две половины T1 подают ток на каскад фильтра, чтобы увеличить общий выходной ток в 2 раза.

При этом максимальное выходное напряжение будет уменьшено на 50% в этом положении. Это действительно очень продуктивная настройка, учитывая, что силовой транзистор не должен терять значительный потенциал.

В положении 2 максимальное напряжение практически равно силовым характеристикам T1. Здесь мы использовали трансформатор с центральным отводом на 24 В для T1. Наконец, D1 и D2 были включены для защиты LM317 IC в случае отключения питания с индуктивной нагрузкой на выходе

Ссылки: http://www.