LM317 Τρέχοντα μυστικά ενίσχυσης!: 4 βήματα

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

Αφηρημένη

Το LM317 είναι ένα από τα πιο δημοφιλή ρυθμιζόμενα τσιπ ρυθμιστή. Η τάση εξόδου του ρυθμιστή μπορεί να ρυθμιστεί από 1,25V έως 35V. Ωστόσο, το τσιπ μπορεί να αποδώσει ρεύματα έως 1,5Α, το οποίο δεν είναι αρκετό για ορισμένες εφαρμογές ισχύος. Σε αυτό το άρθρο, θα συζητήσω δύο μεθόδους ενίσχυσης ρεύματος LM317, χρησιμοποιώντας τρανζίστορ ισχύος PNP και NPN.

[A] Ανάλυση κυκλώματος

Σύμφωνα με το φύλλο δεδομένων LM317: «Η συσκευή LM317 [1, 2] είναι ένας ρυθμιζόμενος ρυθμιστής τριών ακροδεκτών θετικής τάσης ικανός να παρέχει περισσότερο από 1,5 A σε εύρος τάσης εξόδου 1,25 V έως 37 V. Απαιτεί μόνο δύο εξωτερικές αντιστάσεις για ρύθμιση της τάσης εξόδου. Η συσκευή διαθέτει τυπική ρύθμιση γραμμής 0,01% και τυπική ρύθμιση φορτίου 0,1%. Περιλαμβάνει περιορισμό ρεύματος, θερμική προστασία από υπερφόρτωση και προστασία ασφαλούς περιοχής λειτουργίας. Η προστασία από υπερφόρτωση παραμένει λειτουργική ακόμη και αν ο ακροδέκτης ADJUST είναι αποσυνδεδεμένος. " Αυτές οι πληροφορίες μας αποδεικνύουν ότι αυτή η φθηνή συσκευή 3 τερματικών είναι κατάλληλη για πολλές εφαρμογές, αλλά έχει μειονέκτημα για εφαρμογές ισχύος και αυτός είναι ο περιορισμός του χειρισμού ρεύματος εξόδου του ρυθμιστή (1.5A στις καλύτερες συνθήκες). Αυτό το πρόβλημα μπορεί να λυθεί χρησιμοποιώντας ένα τρανζίστορ ισχύος διέλευσης.

[A-1] Τρέχουσα ενίσχυση χρησιμοποιώντας ένα PNP Power Transistor (MJ2955)

Το σχήμα-1 δείχνει το σχηματικό διάγραμμα του κυκλώματος. Αυτό είναι ένα ρυθμιζόμενο κύκλωμα ρυθμιστή υψηλού ρεύματος, το οποίο η τάση εξόδου μπορεί να ρυθμιστεί χρησιμοποιώντας ένα ποτενσιόμετρο 5Κ.

Βήμα 1: Εικόνα 1: Κύκλωμα τρέχουσας ενίσχυσης LM317 χρησιμοποιώντας MJ2955

Η αντίσταση 10R καθορίζει τον χρόνο ενεργοποίησης του τρανζίστορ διέλευσης και παρεμπιπτόντως, καθορίζει πόσο ρεύμα πρέπει να περάσει στα LM317 και MJ2955 [3, 4]. Με βάση αυτήν την παράμετρο, πρέπει να υπολογιστεί ο ρυθμός ισχύος της αντίστασης. Το 1N4007 είναι μια προστατευτική δίοδος και η αντίσταση 270R παρέχει το απαραίτητο ρεύμα πείρου ADJ. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, το ποτενσιόμετρο 5Κ καθορίζει την τάση εξόδου. Οι πυκνωτές 1000uF, 10uF και 100nF έχουν χρησιμοποιηθεί για τη μείωση των θορύβων. Μην ξεχάσετε να εγκαταστήσετε το τρανζίστορ σε μια μεγάλη ψύκτρα.

[A-2] Τρέχουσα ενίσχυση χρησιμοποιώντας ένα τρανζίστορ ισχύος NPN (2N3055)

Το σχήμα-2 δείχνει το σχηματικό διάγραμμα του κυκλώματος. Η αντίσταση 10Κ στην έξοδο αντλεί μια μικρή ποσότητα ρεύματος για να αποφύγει την κυμαινόμενη έξοδο και βοηθά στη σταθεροποίηση της τάσης εξόδου. Εδώ το 2N3055 [5, 6] παίζει επίσης το ρόλο του τρανζίστορ διέλευσης.

Βήμα 2: Εικόνα 2: Κύκλωμα τρέχουσας ενίσχυσης LM317 χρησιμοποιώντας 2N3055

[B] Πίνακας PCB

Τα σχηματικά διαγράμματα είναι απλά, οπότε αποφάσισα να τα εφαρμόσω σε έναν πίνακα πρωτοτύπων για να δοκιμάσω και να δείξω τη λειτουργία. Αποφάσισα να δοκιμάσω το σχήμα 1 (ενίσχυση MJ2955). Έχει αποδειχθεί στο σχήμα 3. Εάν θέλετε να σχεδιάσετε γρήγορα μια διάταξη PCB για τα σχήματα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τις δωρεάν βιβλιοθήκες συστατικών SamacSys που ακολουθούν τα βιομηχανικά πρότυπα αποτυπώματος IPC. Για να εγκαταστήσετε τις βιβλιοθήκες, μπορείτε είτε να κάνετε λήψη/εγκατάσταση των βιβλιοθηκών, είτε να τις εγκαταστήσετε απευθείας χρησιμοποιώντας τα παρεχόμενα πρόσθετα CAD [7]. Υπάρχει η δυνατότητα αγοράς/σύγκρισης των τιμών των αρχικών εξαρτημάτων και από εξουσιοδοτημένους διανομείς.

Βήμα 3: Εικόνα 3: Ενίσχυση της εφαρμογής κυκλώματος χρησιμοποιώντας ένα MJ2955

[C] Δοκιμή και μετρήσειςΜπορείτε να παρακολουθήσετε την πλήρη διαδικασία δοκιμής στο βίντεο, ωστόσο, βάζω επίσης έναν παλμογράφο που έχει τραβηχτεί από την έξοδο του κυκλώματος. Χρησιμοποίησα τον παλμογράφο Siglent SDS1104X-E που προσφέρει ένα ωραίο μπροστινό μέρος με χαμηλό θόρυβο. Είχα σκοπό να μετρήσω τον πιθανό κυματισμό εξόδου του κυκλώματος. Το σχήμα 4 δείχνει τον θόρυβο/κυματισμό εξόδου του κυκλώματος ενίσχυσης ρεύματος MJ2955. Το κύκλωμα έχει κατασκευαστεί στην πλακέτα πρωτοτύπων και η σύνδεση γείωσης του παλμογράφου έχει γίνει μέσω του αγωγού γείωσης, οπότε αυτοί οι θόρυβοι υψηλής συχνότητας είναι φυσιολογικοί. Εάν σκοπεύετε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε από αυτά τα δύο κυκλώματα, σχεδιάστε ένα κατάλληλο PCB για αυτό, στη συνέχεια αντικαταστήστε το καλώδιο γείωσης του καθετήρα με ένα ελατήριο γείωσης, τότε μπορείτε να επανεξετάσετε τους θορύβους εξόδου.

Βήμα 4: Εικόνα 4: Λήψη παλμογράφου από την τρέχουσα έξοδο ενίσχυσης (διαβάστε το κείμενο)

βιβλιογραφικές αναφορές

Άρθρο:

[1]: Φύλλο δεδομένων LM317:

[2]: Βιβλιοθήκη LM317:

[3]: MJ2955 Datashet:

[4]: Βιβλιοθήκη MJ2955:

[5]: 2N3055 Φύλλο δεδομένων:

[6]: 2N3055 Βιβλιοθήκη:

[7]: Προσθήκες CAD: