Lm317 lm337 рисунок печатной платы. Создание двухполярного источника питания на базе регуляторов LM317 и LM337

alexxlabРазное
Как собрать простой и надежный двухполярный блок питания для аудиоустройств и других применений. Какие компоненты использовать для стабильной работы LM317 и LM337. На что обратить внимание при разработке платы.

Содержание

Основные особенности двухполярного источника питания на LM317/LM337

Регуляторы LM317 и LM337 позволяют создать простой и недорогой двухполярный источник питания для различных применений. Вот ключевые особенности такого блока питания:

  • Регулируемое выходное напряжение в диапазоне ±1.2В до ±37В
  • Выходной ток до 1.5А на каждый канал
  • Низкий уровень шумов и пульсаций на выходе
  • Встроенная защита от короткого замыкания и перегрева
  • Простая схема с минимумом внешних компонентов
  • Возможность питания от сетевого адаптера или трансформатора

Такой блок питания отлично подходит для питания аудиоустройств, предусилителей, операционных усилителей и других схем, требующих двухполярного питания.

Схема двухполярного источника питания

Базовая схема двухполярного источника питания на LM317/LM337 выглядит следующим образом:


[Здесь должно быть изображение схемы]

Основные компоненты схемы:

  • LM317 — регулятор положительного напряжения
  • LM337 — регулятор отрицательного напряжения
  • C1, C2 — входные фильтрующие конденсаторы
  • C3, C4 — выходные фильтрующие конденсаторы
  • R1, R2 — резисторы для установки выходного напряжения
  • D1, D2 — защитные диоды

Выбор компонентов для стабильной работы

Для обеспечения стабильной работы регуляторов LM317/LM337 важно правильно подобрать внешние компоненты:

  1. Входные конденсаторы C1 и C2 должны быть не менее 2200мкФ для сглаживания пульсаций.
  2. Выходные конденсаторы C3 и C4 рекомендуется использовать электролитические 10-100мкФ.
  3. Для снижения шумов параллельно электролитам можно поставить керамические конденсаторы 0.1-1мкФ.
  4. Резисторы R1 и R2 для установки напряжения лучше использовать с низким температурным коэффициентом.
  5. Защитные диоды D1 и D2 должны быть рассчитаны на ток не менее 3А.

Правильный выбор компонентов позволит получить стабильное выходное напряжение с низким уровнем пульсаций и шумов.


Как рассчитать выходное напряжение

Выходное напряжение регуляторов LM317/LM337 определяется резисторами R1 и R2 по формуле:

Vout = 1.25 * (1 + R2/R1)

Для получения симметричного двухполярного питания резисторы R1 и R2 должны быть одинаковыми для обоих каналов. Например:

  • R1 = 240 Ом, R2 = 2.7 кОм — напряжение ±15В
  • R1 = 240 Ом, R2 = 1.8 кОм — напряжение ±12В
  • R1 = 240 Ом, R2 = 750 Ом — напряжение ±5В

Для регулировки напряжения можно использовать переменные резисторы или подстроечные конденсаторы.

Разработка печатной платы источника питания

При разработке печатной платы двухполярного источника питания следует учитывать несколько важных моментов:

  1. Разместить регуляторы LM317 и LM337 на радиаторах для эффективного отвода тепла.
  2. Использовать широкие дорожки для силовых цепей (входа, выхода, земли).
  3. Разместить входные и выходные конденсаторы максимально близко к выводам регуляторов.
  4. Обеспечить симметричную разводку для положительного и отрицательного каналов.
  5. Предусмотреть отверстия для крепления платы в корпусе.

Правильная компоновка и разводка платы позволит минимизировать наводки и обеспечить стабильную работу источника питания.


Подключение и настройка блока питания

После сборки блока питания необходимо выполнить следующие шаги для его подключения и настройки:

  1. Подключить на вход переменное напряжение от трансформатора или сетевого адаптера.
  2. Подключить нагрузку к выходным клеммам, соблюдая полярность.
  3. Включить питание и проверить выходное напряжение мультиметром.
  4. При необходимости подстроить выходное напряжение с помощью переменных резисторов.
  5. Проверить стабильность напряжения при изменении нагрузки.

После настройки блок питания готов к использованию для питания различных устройств.

Преимущества и недостатки схемы на LM317/LM337

Рассмотренная схема двухполярного источника питания имеет свои плюсы и минусы:

Преимущества:

  • Простота схемы и доступность компонентов
  • Низкий уровень шумов и пульсаций
  • Хорошая стабильность выходного напряжения
  • Встроенная защита от КЗ и перегрева

Недостатки:

  • Низкий КПД из-за линейного режима работы регуляторов
  • Необходимость использования радиаторов при больших токах
  • Ограничение по максимальному выходному току (1.5А)

Несмотря на недостатки, данная схема отлично подходит для маломощных устройств, где важна низкая стоимость и простота реализации.


Альтернативные варианты схем двухполярного питания

Помимо схемы на LM317/LM337 существуют и другие варианты реализации двухполярных источников питания:

  1. Использование готовых модулей DC-DC преобразователей
  2. Схемы на операционных усилителях (например, TL783)
  3. Импульсные преобразователи с гальванической развязкой
  4. Схемы с умножителем напряжения для получения отрицательного питания

Выбор конкретной схемы зависит от требований к выходным параметрам, КПД, стоимости и сложности реализации.


Схема универсального источника питания » Изобретения и самоделки

Пропустить и перейти к содержимому

Линейные регуляторы, такие как LM317, LM337, 78xx и 79xx, стабилитроны (1,3 Вт) и опорные диоды (например, LM336), достаточно недороги и широко доступны. Таким образом, вы можете свободно использовать их в источниках питания. Здесь мы разрабатываем универсальный источник питания или ИБП с их использованием.

Иногда нам нужны нестандартные источники питания, такие как 11 В, 9 В и 3 В. Эта схема показывает, как получить регулируемые или фиксированные двойные источники питания, используя LM317, LM337, 78xx и 79xx. Выходы можно регулировать практически от любого уровня до максимального напряжения установленных регуляторов напряжения. И нет необходимости использовать симметричные регуляторы; Вы можете использовать LM317 и 7809, LM317 и LM337, 7809 и 7909, или 7809 и 7905, например.

Согласно заявлению, основное различие между 78xx и 79xx и LM317 и LM337 заключается в их токе покоя (смещения). Ток покоя для LM317 или LM337 составляет около 0,1 мА. Для фиксированных регуляторов 78xx или 79xx ток покоя может достигать 8 мА. Так что разница может быть до 80 раз.

Товары для изобретателей Ссылка на магазин.

Эта схема может быть построена с 78xx и 79xx, или с LM317 и LM337, поэтому перед использованием следует рассчитать значения соответствующих компонентов. (Вы можете даже смешать их, например, LM317 для положительного выхода и 7905 для отрицательного выхода.)

Содержание

  • Универсальная схема питания
    • Пример 1
    • Пример 2
  • Сборка и тестирование
    • EFY примечание

Универсальная схема питания

На рис. 1 показана схема универсального сдвоенного регулятора с LM317 и LM337. Идея заключается в том, чтобы иметь регулируемое выходное напряжение от заданного опорного напряжения.  Положительное выходное напряжение V3 на CON3 (между точками 1 и 2) регулируется потенциометром VR1. Отрицательное выходное напряжение V4 на CON3 (между точками 2 и 3) регулируется потенциометром VR2.

Рис. 1: Принципиальная схема универсального блока питания

Регуляторы IC1 и IC2 должны быть установлены на соответствующих радиаторах, имеющих тепловое сопротивление, предпочтительно ниже десяти градусов Цельсия на ватт.

Электроника для самоделок вкитайском магазине.

Вы можете использовать схему в качестве стандартного стационарного источника питания или в качестве регулируемого источника питания, используя 78xx и 79xx, или используя LM317 и LM337 со смещением или без него.

Компоненты для определения перед любым применением: IC1, R4, ZD1, VR1 и R5 для положительного источника питания и IC2, R3, ZD2, VR2 и R6 для отрицательного источника питания. Эти компоненты зависят от выбранных микросхем и требуемого диапазона выходного напряжения.  Минимальный ток нагрузки для IC1 и IC2 должен соблюдаться во всех случаях.

Пример 1

Если вы используете LM317 в качестве IC1, вы можете выбрать R5 = 240 Ом, VR1 = 1,5 кОм и опорный диод ZD1 для 1,2 В. У вас будет регулирование выходного напряжения V3 (в точке 1 CON3) от земли до примерно 8В. К счастью, в большинстве случаев вы можете пренебречь током регулировочного штифта LM317 / LM337. В этом случае у вас будет:
Vout (положительный) = V (LM317) x (1 + VR1 / R5) + Vref1
Vout (отрицательный) = V (LM337) x (1 + VR2 / R6) + Vref2
V (LM317) = V (LM337) = 1,25 В

Vref1 от ZD1 и Vref2 от ZD2. ZD1 и ZD2 могут быть недорогими стабилитронами 1,3 Вт с соответствующими напряжениями. Кроме того, вместо ZD1 и ZD2 вы можете использовать интегральную схему (например, LM336 или TL431) для опорных напряжений 1,2 В, 2,5 В, 5 В и т. Д.

Перемычки J1 и J2 дают возможность выбрать положительные и отрицательные смещения для IC1 и IC2. В каждом случае вы должны установить стабилитроны ZD1 и ZD2 в нужном направлении.  Сдвиговые выходы могут быть получены на CON2.

Пример 2

Если вы используете 7805 в качестве IC1, вы можете выбрать R5 = 510 Ом, VR1 = 510 Ом и опорный диод ZD1 для 5,1 В (например, 1N4733). У вас будет регулирование выходного напряжения V3 от уровня земли до уровня выше 5 В. Так что теперь у вас будет:
V3 = Vout (положительный) = V (78xx) x (1 + VR1 / R5) + Id x VR1 + Vref1
V4 = Vout (отрицательный) = V (79xx) x (1 + VR2 / R6) + Id x VR2 + Vref2

Здесь V (78xx) и V (79xx) являются выходными напряжениями фиксированного регулятора (xx обозначает номер серии, например, 7805 для регулятора 5 В). Id — это ток (покоя) от заземляющего контакта (ток смещения) регулятора 78xx или 79xx.

Предпочтительно, вы должны иметь:
Id (R5, VR1) ≤ 5 x I (IC1)
Id (R6, VR2) ≤ 5 x I (IC2)

Но вы не можете ожидать, что в большинстве случаев из-за большой потери мощности в R5, VR1, VR2 и R6.

Входной источник питания. На рис. 2 показана силовая часть регулятора с трансформатором и выпрямителем.  Для модульного подхода вы должны отделить секцию входного питания от секции регулятора. Затем вы можете заменить одну часть блока питания, а другую оставить нетронутой. Это помогает в создании различных комбинаций с секциями выпрямления и регулятора.

Рис. 2: Входной источник питания

Универсальный источник питания

Сборка и тестирование

Схема односторонней платы для универсального источника питания с LM317 и LM337 показана на рис. 3, а схема ее компонентов показана на рис. 4. Схема односторонней платы для блока входного питания показана на рис. 5, а схема ее компонентов на рис. 6

Рис. 3: Схема печатной платы для универсального источника питания Рис. 4: Компонентная схема для печатной платы на рис. 3 Рис. 5: Схема печатной платы для входного источника питания Рис. 6: Компонентная схема для печатной платы на рис. 5

Скачать PCB и макет PDF: нажмите здесь

После сборки цепи подключите питание от CON4 к CON1. Теперь положительные и отрицательные выходы можно настраивать отдельно.  Детали выводов регуляторов напряжения, используемых на рис. 1, показаны на рис. 7.

Рис. 7: Контактные данные регуляторов напряжения

ZD1 для LM317, ZD2 для LM337. Перемычка 2 (J2) управляет приложенным напряжением для ZD1 и LM317. Перемычка 1 (J1) управляет приложенным напряжением для нижних стабилитронов ZD2 и LM337. Когда J1 открыт и используется 1N4731 стабилитрон (без короткого замыкания). ZD2 для LM337 работает как простой диод с падением напряжения около 0,7 В. Прямой ток только от VR2 и R6.

Когда J1 замкнут между точками 1 и 2. ZD2 для LM337 работает как простой стабилитрон с падением напряжения около 4,3 В. Ток от R3 и VR2.

Когда J1 закорочена между точками 2 и 3. ZD2 для LM337 работает как простой диод с падением напряжения около 0,7 В, но с более высоким прямым током (по сравнению со случаем отсутствия короткого замыкания).

Точно так же вы можете получить различные выходные данные, замкнув J2 между точками 1, 2 и 3.

Светящиеся индикаторы LED3 и LED4 указывают состояние выхода LM317 и LM337 соответственно.

EFY примечание

 

  • 79xx может заменить LM337, а 78xx может заменить LM317 в той же плате с дополнительной проводкой. Пожалуйста, ознакомьтесь с таблицами обеих микросхем перед внесением изменений.
  • Мы не тестировали с использованием регуляторов LM78xx и LM79xx, поэтому показанная здесь плата предназначена только для LM317 и LM337.

electronicsforu.com  

 

Ещё раз о лазерно-утюжной технологии (ЛУТ) | PRACTICAL ELECTRONICS

На просторах Рунета до сих пор обсуждается метод изготовления печатных плат называемый «лазерно-утюжной технологией», сокращённо ЛУТ. Однако конечный результат — качество печатных проводников, получаемых при этом, очень сильно зависит от материалов и технологий, используемых на каждом этапе. В этой статье описан метод изготовления печатных плат методом ЛУТ, который, по моему мнению, позволяет до­биться их гарантированного качества.

Принтер

На этапе печати рисунка дорожек применяют лазерный принтер. Если есть возможность его выбора, то желательно использовать модель с максимальным разрешением и новым картриджем (тонером). От этого изначально зависит качество получаемого рисунка, который нужно перенести на фольгу платы. Не менее важный момент при выборе принтера — ширина или число захватывающих бумагу резиновых роликов. В моём принтере — всего один ролик, и довольно узкий, что не позволяет работать с тонким материалом для печатания, потому что ролик его сминает.

Материал для переноса рисунка от принтера на фольгу платы

Мною были перепробованы различные материалы, в том числе:
— бумага из глянцевых журналов;
— фотобумага для струйных принтеров;
— подложки от различных плёнок и наклеек, дающие очень неплохой результат;
— плёнка от рукава для запекания.

Первые два, всеми изначально применяемые, по качеству оставляли желать лучшего. Плёнка от рукава даёт очень хороший результат, но её трудно прижать ко всей поверхности фольги при термопереносе, и к тому же её немного ведёт при повышении температуры. Очень хорошо показала себя термотрансферная бумага для печатных плат с Али, но не идеально. Я остановил свой выбор на самоклеящейся плёнке, которая продаётся в любом хозяйственном магазине. Она представляет собой подложку с сетчатым рисунком на обратной стороне (шаг сетки — 1×1 см), по которой удобно отрезать куски нужного размера, и плёнку с липким слоем. Приобрёл самую светлую, какая была в продаже, под «светлый орех». Вначале снимал плёнку и печатал рисунок на подложке, которую предварительно закреплял (приклеивал) за верхний край листа бумаги формата А4, Результат был вполне приличным. Затем вместо подложки стал наклеивать на бумагу отделённую плёнку и распечатывать рисунок на ней. Результат оказался ещё лучше. В ходе экспериментов выясни­лось, что плёнку от подложки пол­ностью лучше не отделять. Просто вырезать из имеющегося рулона лист нужного размера, отделить небольшую полоску подложки с верхнего края листа и отрезать её. Затем открытым липким краем приклеить плёнку в нужном месте к листу бумаги для печати по ходу протяжки принтера, как показано на рисунке.

Если плёнку не приклеивать, то её принтер «зажуёт». Толщина материала для переноса рисунка на фольгу платы получается меньше, чем в случае, когда плёнка наклеена на саму бумагу, а результат лучше. После про­тяжки лист бумаги не нужен, и его следует отклеить.

Подготовка печатной платы

Окисленную и царапанную поверхность медной фольги на заготовке платы предварительно зачищают мел­кой наждачной бумагой. Не сильно окисленную поверхность фольги достаточно почистить губкой с чистящим порошком и промыть водой. Для лучшего прилипания тонера следует опустить заготовку на 5…10 с в раствор для травления. Это придаёт меди лучшее сцепление с тонером. После выемки из раствора сразу протирают её губкой в струе воды, чтобы смыть остатки реагента. Затем вытирают и обезжиривают ацетоном.

Перенос тонера

Для переноса тонера на фольгу печатной платы в ЛУТе используют утюг, с помощью которого у меня не всегда получалась хорошая повторяемость, поэтому применяю доработанный ламинатор. Доработка заключается в настройке режима его работы на повышение температуры плавления тонера примерно до 180 °С, но следует учесть, что у тонеров температура плавления различна. По технологии:
— ждём, пока прогреются валы ламинатора;
— накладываем плёнку нанесённым рисунком на поверхность фольги заготовленной печатной платы;
— прокатываем плату с плёнкой через ламинатор несколько раз с разных углов.

После охлаждения под струёй прохладной воды аккуратно отделяют лист плёнки от платы.

Последний перед травлением очень важный момент — повышение плотности нанесённого слоя тонера, напоминающий распыление специального спрея из баллончика на фотошаблон. Делается это следующим образом. Струёй горячего воздуха, например, от строительного фена, следует аккуратно прогреть поверхность фольги или всю плату до начала плавления тонера. При этом он немного растекается и ещё лучше прилипает к фольге. После остывания плату уже можно травить.

Если все этапы проводить аккуратно, то рисунок медных дорожек получается очень качественным, удаются даже дорожки шириной 0,15 мм. А вообще, у ЛУТа есть недостаток — полигоны получаются с раковинами. И ламинатор тоже не лучший вариант: при заходе в ролики и в процессе протяжки бывают смещения, что приводит к значительным погрешностям размеров между дорожками и контактными площадками на больших и особенно двухсторонних платах. В идеале нужен термопресс.

Навигатор по каналу «PRACTICAL ELECTRONICS»
Сообщество в ВК
Канал в Дзен

электроникарадиолюбитель

Поделиться в социальных сетях

Вам может понравиться

Мой вариант платы питания LM317/LM337

Бамбошек
Участник

#1