Регулируемый источник питания с использованием LM317 (схема печатной платы): 3 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:48

Привет ребята!!

Здесь я показываю вам разводку печатной платы переменного источника питания. Это очень популярная схема, которая легко доступна в Интернете. В ней используется популярный стабилизатор напряжения IC LM317. Для тех, кто интересуется электроникой, эта схема очень пригодится. Основное требование любителя DIY - регулируемый источник питания. Вместо того, чтобы покупать очень дорогие настольные блоки питания, эта схема поможет им создать блок питания, который может управлять напряжением и током независимо.

Запасы

1. Регулятор напряжения LM317
2. Транзистор - MJE3055
3. Керамические конденсаторы - 0,1 мкФ 2 нОС, 0,2 мкФ 1 нОС
4. Резисторы - 220 Ом, 1 кОм / 0,25 Вт, 0,1 Ом / 5 Вт
5. Потенциометр - 5К, 10К
6. LED- 5мм

Шаг 1: Принципиальная схема

Работа схемы, насколько мне известно, описана здесь. Стабилизатор напряжения IC LM317 используется для регулировки выходного напряжения. Сопротивления R1 и R2 образуют цепь делителя напряжения, и она подключается к регулировочному контакту IC. Изменяя потенциометр R2, можно изменять выходное напряжение. Затем идет силовой транзистор Q1 (MJE3055), поскольку максимальный ток, который может проходить через LM317, ограничен 1,5 А, этот транзистор используется для увеличения токовой нагрузки источника питания. Максимальный ток коллектора Q1 составляет 10 А. Если вы хотите увеличить токовую нагрузку, установите транзисторы параллельно Q1. При параллельной установке транзисторов соедините балансировочные сопротивления последовательно с эмиттером. Здесь я подключил последовательно только один транзистор и сопротивление 0,1 Ом, так как у меня с собой был только он.

Для управления выходным током, который является током коллектора Q1, база подключена к эмиттеру транзистора Q2 (BD139). База Q2 управляется схемой делителя напряжения, созданной потенциометром R3.

Некоторые дисковые конденсаторы подключаются параллельно, они служат для фильтрации. Параллельно подключаются светодиоды для индикации мощности.

Вы также можете использовать LM338 вместо LM317, который также является регулятором переменного напряжения с большей допустимой нагрузкой по току.

ПРИМЕЧАНИЕ. Не подключайте электролитический конденсатор к выходной стороне. Это создаст очень медленное изменение выходного напряжения.

Использование балансировочных резисторов

Если выходной ток или рассеиваемая мощность в выходных транзисторах приближается к более чем половине их максимального номинала, следует рассмотреть возможность использования параллельных транзисторов. Если используются параллельные транзисторы, балансировочные резисторы должны быть установлены в эмиттере каждого параллельного транзистора.

Значение определяется путем оценки величины разницы между Vbe между транзисторами и наличием этого количества или немного большего напряжения, падающего на каждом резисторе при максимальном выходном токе. Балансировочные резисторы выбираются для компенсации любых различий Vbe из-за изменчивости транзистора, изготовления или температуры и т. Д. Эти разности напряжений обычно менее 100 мВ или около того. Значения от 0,01 Ом до 0,1 Ом часто используются для обеспечения падения от 50 до 75 мВ. Они должны выдерживать ток и рассеиваемую мощность.

Например, если общий выходной ток составляет 30 А, и если мы используем 3 транзистора, то ток через каждый транзистор должен быть 10 А (30/3 = 10 А). Для этого необходимо подключить балансировочные резисторы.

Пусть ∆Vbe = 0,1 В, тогда Rb = 0,1 / 10 = 0,01 Ом.

Номинальная мощность = 10 * 10 * 0,01 = 1 Вт

Шаг 2: компоновка печатной платы

PDF-файл с макетом печатной платы представлен здесь. Вы можете скачать его здесь.

Размер платы = 44,45x48,26 мм.

Вы можете увидеть верхний слой меди на плате (красный). Но я предоставил вам однослойную компоновку печатной платы с переходными отверстиями. Таким образом, вы можете использовать перемычку для соединения двух переходных отверстий.

Шаг 3: Готовая доска

После травления печатной платы аккуратно разместите компоненты и припаяйте их. Два потенциометра подключены к плате проводами. Я использовал перемычку для соединения двух переходных отверстий с верхней стороны платы.

Для отвода тепла, выделяемого MJE3055 и LM317, используйте подходящий радиатор.

Я протестировал эту схему с входным питанием 16 В / 5 А, и я смог изменить напряжение от 1,5 В до 15 В и ток от 0 А до максимального тока нагрузки, то есть менее 5 А.

ПРИМЕЧАНИЕ. Обеспечьте отдельный радиатор как для транзистора, так и для ИС регулятора. Убедитесь, что два радиатора не соприкасаются друг с другом.

Надеюсь, это будет полезно для тех, кто ищет источник питания, который может контролировать как напряжение, так и ток.

Спасибо!!