Μεταβλητή τροφοδοσία με χρήση LM317 (διάταξη PCB): 3 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Γεια σας παιδιά!!

Εδώ σας παρουσιάζω τη διάταξη PCB μιας μεταβλητής τροφοδοσίας. Αυτό είναι ένα πολύ δημοφιλές κύκλωμα το οποίο είναι άμεσα διαθέσιμο στο διαδίκτυο. Χρησιμοποιεί τον δημοφιλή ρυθμιστή τάσης IC LM317. Για όσους ενδιαφέρονται για τα ηλεκτρονικά, αυτό το κύκλωμα είναι πολύ χρήσιμο. Η βασική απαίτηση ενός DIY χομπίστη είναι μια μεταβλητή παροχή ρεύματος. Αντί να αγοράζουν πολύ δαπανηρά τροφοδοτικά πάγκου, αυτό το κύκλωμα θα τους βοηθήσει να δημιουργήσουν ένα τροφοδοτικό που μπορεί να ελέγχει ανεξάρτητα την τάση και το ρεύμα.

Προμήθειες

1. Ρυθμιστής τάσης LM317
2. Τρανζίστορ - MJE3055
3. Κεραμικοί πυκνωτές- 0.1uf 2nos, 0.2uf 1nos
4. Αντιστάσεις- 220ohm, 1K /0.25W, 0.1ohm /5W
5. Ποτενσιόμετρο - 5Κ, 10Κ
6. LED- 5mm

Βήμα 1: Διάγραμμα κυκλώματος

Η λειτουργία του κυκλώματος σύμφωνα με τις γνώσεις μου περιγράφεται εδώ. Ο ρυθμιστής τάσης IC LM317 χρησιμοποιείται για τη ρύθμιση της τάσης εξόδου. Οι αντιστάσεις R1 & R2 δημιουργούν κύκλωμα διαχωριστή τάσης και συνδέεται με τον πείρο ρύθμισης του IC. Μεταβάλλοντας το ποτενσιόμετρο R2 η τάση εξόδου μπορεί να μεταβάλλεται. Στη συνέχεια έρχεται το τρανζίστορ ισχύος Q1 (MJE3055), αφού το μέγιστο ρεύμα που μπορεί να περάσει μέσω του LM317 περιορίζεται σε 1,5Α, αυτό το τρανζίστορ χρησιμοποιείται για να αυξήσει την τρέχουσα χωρητικότητα της τροφοδοσίας. Το μέγιστο ρεύμα συλλέκτη του Q1 είναι 10A. Αν θέλετε να αυξήσετε την τρέχουσα χωρητικότητα, τότε βάλτε τρανζίστορ παράλληλα με το Q1. Ενώ τοποθετείτε παράλληλα τρανζίστορ συνδέστε αντιστάσεις εξισορρόπησης σε σειρά με τον πομπό. Εδώ έχω συνδέσει μόνο ένα τρανζίστορ και μια αντίσταση 0.1ohm σε σειρά, αφού είχα μόνο αυτό μαζί μου.

Για τον έλεγχο του ρεύματος εξόδου που είναι το ρεύμα συλλέκτη του Q1, η βάση συνδέεται από τον πομπό του τρανζίστορ Q2 (BD139). Η βάση του Q2 ελέγχεται από ένα κύκλωμα διαχωριστή τάσης κατασκευασμένο από ποτενσιόμετρο R3.

Ορισμένοι πυκνωτές δίσκων συνδέονται παράλληλα, αυτοί προορίζονται για κάποιους σκοπούς φιλτραρίσματος. Το LED είναι συνδεδεμένο παράλληλα για ένδειξη ισχύος.

Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε το LM338 αντί του LM317 που είναι επίσης ένας ρυθμιστής μεταβλητής τάσης που έχει μεγαλύτερη χωρητικότητα ρεύματος.

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Μην συνδέετε ηλεκτρολυτικό πυκνωτή στην πλευρά εξόδου. Αυτό θα δημιουργήσει μια πολύ αργή διακύμανση της τάσης εξόδου.

Χρήση αντιστάσεων εξισορρόπησης

Εάν το ρεύμα εξόδου ή η διάχυση ισχύος στα τρανζίστορ εξόδου πλησιάζει περισσότερο από το μισό της μέγιστης βαθμολογίας τους, θα πρέπει να ληφθούν υπόψη παράλληλα τρανζίστορ. Εάν χρησιμοποιούνται παράλληλα τρανζίστορ, θα πρέπει να εγκατασταθούν αντιστάσεις εξισορρόπησης στον πομπό κάθε παράλληλου τρανζίστορ.

Η τιμή καθορίζεται με την εκτίμηση της ποσότητας της διαφοράς μεταξύ Vbe μεταξύ των τρανζίστορ και της μείωσης αυτής της ποσότητας, ή λίγο περισσότερης τάσης σε κάθε αντίσταση στο μέγιστο ρεύμα εξόδου. Οι αντιστάσεις εξισορρόπησης επιλέγονται για να αντισταθμίσουν τυχόν διαφορές Vbe λόγω μεταβλητότητας, κατασκευής ή θερμοκρασίας κλπ. Αυτές οι διαφορές τάσης είναι συνήθως μικρότερες από 100 mV περίπου. Τιμές 0,01 Ω έως 0,1 Ω χρησιμοποιούνται συχνά για να παρέχουν πτώση 50 έως 75 mV. Πρέπει να είναι σε θέση να χειρίζονται το ρεύμα και τη διάχυση ισχύος.

Για παράδειγμα, εάν το 30Α είναι το συνολικό ρεύμα εξόδου και εάν χρησιμοποιούμε 3 τρανζίστορ, τότε το ρεύμα σε κάθε τρανζίστορ πρέπει να είναι 10Α (30/3 = 10Α). Για να επιτευχθεί αυτό, πρέπει να συνδεθούν αντιστάσεις εξισορρόπησης.

Let∆Vbe = 0.1v στη συνέχεια Rb = 0.1/10 = 0.01ohm

Βαθμολογία ισχύος = 10*10*0,01 = 1W

Βήμα 2: Διάταξη PCB

Το αρχείο pdf της διάταξης PCB παρέχεται εδώ. Μπορείτε να το κατεβάσετε από εδώ.

Διάσταση του PCB = 44,45x48,26mm.

Μπορείτε να δείτε ένα ανώτερο στρώμα χαλκού στο PCB (Κόκκινο) Αλλά σας έχω παράσχει μια διάταξη PCB μονής στρώσης με vias. Έτσι, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα καλώδιο βραχυκυκλωτήρα για να συνδέσετε τα δύο vias.

Βήμα 3: Ολοκληρωμένη σανίδα

Αφού χαράξετε το PCB τοποθετήστε τα εξαρτήματα προσεκτικά και κολλήστε το. Τα δύο ποτενσιόμετρα συνδέονται με την πλακέτα μέσω καλωδίων. Έχω χρησιμοποιήσει ένα jumper για να συνδέσω τις δύο vias από την πάνω πλευρά του πίνακα.

Για να διαλύσετε τη θερμότητα που παράγεται από τα MJE3055 και LM317 χρησιμοποιήστε έναν κατάλληλο ψύκτη.

Έχω δοκιμάσει αυτό το κύκλωμα με παροχή εισόδου 16V /5A και μπόρεσα να μεταβάλλω την τάση από 1,5V σε 15V και το ρεύμα από 0A στο μέγιστο ρεύμα φορτίου, δηλαδή λιγότερο από 5A

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Παρέχετε ξεχωριστή ψύκτρα τόσο για τρανζίστορ όσο και για ρυθμιστικό IC. Βεβαιωθείτε ότι οι δύο ψύκτρες δεν έρχονται σε επαφή μεταξύ τους.

Ελπίζω ότι αυτό θα είναι χρήσιμο σε όσους αναζητούν ένα τροφοδοτικό που μπορεί να ελέγξει τόσο την τάση όσο και το ρεύμα

Σας ευχαριστώ!!