Регулятор напряжения на lm317: Стабилизированный регулятор напряжения на LM317 1.2-37В 1.5А

Содержание

Использование регулятора напряжения LM317

  
Особенности LM317

- Микросхема может работать в широком диапазоне выходных напряжений от 1.2 до 37 В.
- Микросхема обеспечивает выходной ток до 1.5 А.
- Максимальная рассеиваемая мощность до 20 Вт.
- Микросхема имеет встроенную защиту от перегрузок по току и от короткого замыкания.
- Встроенная защита от перегрева.

Минимальное включение подразумевает использование двух внешних резисторов. Отношение сопротивлений этих резисторов задает выходное напряжение регулятора, и двух конденсаторов на входе и выходе микросхемы.

Наиболее важные электрические параметры микросхемы - это опорное напряжение Vref и тое в цепи управляющего вывода Iadj. опорное напряжение - это напряжение, которое микросхема стремиться поддерживать на резисторе R1, то есть, если замкнуть накоротко резистор R2, то на выходе регулятора мы получит это самое опорное напряжение. Это напряжение может немного меняться от экземпляра к экземпляру и составляет 1.2 … 1.3 В ( в среднем 1.25В.) Чем выше падение напряжение на резисторе R2, тем выше выходное напряжение регулятора. Вычислить выходное напряжение просто, оно равно падению напряжения на R2 + 1.25 (Vref).


     
  
Что касается второго параметра Iadj, то это фактически паразитный ток. Чем он меньше, тем лучше. Изготовители микросхемы заявляют этот ток от 50 до 100 микроампер, но в действительности может быть до 500 мкА. Поэтому чтобы обеспечить  хорошую стабильность выходного напряжения, ток через делитель R1-R2 должен быть не менее 5 мА. Можно оттолкнуться от сопротивления резистора R1 и высчитать R2 по формуле:R2=R1*((Uвых/Uоп)-1)

Затем уточнить номиналы в реальных условиях в работающей схеме.

Приведем пример номиналов для пары стандартных напряжений:

Для напряжения 5В R1 = 120 Ом, R2 = 360 Ом
Для напряжения 12В R1 = 240Ом, R2 = 2000 Ом

Однако, для типовых напряжений вроде 5, 12, 15 и т.д. вольт проще и удобнее использовать регуляторы на фиксированные напряжения вроде 7805 или 7812. Использовать 317 для этих целей лучше только в том случае если регулятора на фиксированное напряжение не оказалось под рукой, а сделать источник питания нужно срочно.

Конфигурация выводов микросхемы LM317 в разных корпусах
  
  

Регулируемый источник питания на микросхеме LM317
  
  

Источник питания с плавным запуском. Как видим, к стандартной схеме добавляется биполярный транзистор структуры PNP, резистор на 50 кОм, кремниевый диод и электролитический конденсатор на 25 мкФ. В момент включения такого источника на его выходе минимальное напряжение, которое плавно увеличивается до установленного 15В по мере заряда конденсатора C1.

Также легко сделать на этой микросхеме источник с несколькими фиксированными напряжениями, которые можно переключать программно, с помощью микроконтроллера. Для этого в управляющую цепь включаем цепочки из транзисторов и резисторов, как показано на рисунке ниже. Базы транзисторов соединяем с портами микроконтроллера. При подаче высокого уровня на каждый последующий транзистор он будет подключать параллельно R2 еще один дополнительный резистор и выходное напряжение будет уменьшаться: 
  

   
  
LM317 можно использовать не только для стабилизации напряжения, но и в качестве стабилизатора тока. Схема получается еще проще, так как здесь нужен всего один единственный внешний резистор, задающий выходной ток:
 

   
  
На LM317 можно сделать несложное зарядное устройство для аккумуляторов с номинальным напряжением 12В.  Номиналы резисторов R1 и R2 задают конечное напряжение на заражаемой батарее, а  резистор Rs устанавливает максимальный зарядный ток.  Это схема из даташита на микросхему:

   
 

     
Двуполярный регулируемый источник питания (например как основа для лабораторного блока питания) можно собрать на двух LM317, но тогда придется использовать трансформатор с двумя обмотками и два выпрямителя, то есть каналы источника питания нужно будет делать независимыми друг от друга. Это хорошее, но дорогое решение. Можно упростить себе жизнь, если использовать микросхему LM337 - аналог микросхемы LM317, но на отрицательное напряжение. Тогда схема нашего регулируемого двуполярного источника может выглядеть например так:
   
 

   
Здесь дополнительные мощные транзисторы VT1 и VT2 позволяют увеличить выходной ток стабилизаторов. нужно выбирать транзисторы согласно тому току, на который вы рассчитываете источник питания.

На следующей схеме изображен регулируемый источник питания на ток до 20 ампер и напряжение от 1.3 до 12 вольт. Транзисторы и микросхему LM317 необходимо установить на радиаторы.  Резисторы в эмиттерных цепях транзисторов должны быть рассчитаны на мощность не менее 5 Вт.

     

Линейный стабилизатор напряжения с регулировкой на LM317 и NPN транзисторе
Всем привет!
Сегодня речь пойдет об ещё одном линейном стабилизаторе напряжения на базе микросхемы LM317.
Выглядит готовый модуль следующим образом:

Видео по теме:

В предыдущих статьях я уже рассказывал о различных схемах линейных стабилизаторов напряжения. Например, была статья про стабилизатор на базе TL431 и NPN транзисторов, а также на базе LM317, усиленной PNP транзистором. Сегодня я хочу рассказать про другую схему: если мы захотим усилить LM317 не PNP, а NPN транзистором.

Основные характеристики:
• Входное напряжение до 35В (LM317 способна работать с входным напряжением до 40В, но лучше оставить запас)
• Выходное напряжение 0,8В-37В (максимальное выходное напряжение зависит от тока, чем больше ток, тем меньше максимальное выходное напряжение)

• Ток до 8.5А (с транзистором TIP35C при максимальном входном напряжении 19,5В, а вообще зависит от выбранного транзистора и рассеиваемой на нем мощности, об этом более подробно будет описано дальше)
• Стабилизация выходного напряжения при изменении входного
• Стабилизация выходного напряжения при изменении тока нагрузки (по качеству стабилизации будет информация ниже)
• Отсутствие защиты от КЗ
• Отсутствие защиты по току


Модуль собран по следующей схеме:

Пояснения по схеме:
Чтобы сделать проект более бюджетным и доступным все компоненты либо выпаяны из старой техники, либо куплены на Али Экспресс. В частности, LM317 и транзистор TIP35C куплены там, поэтому скорее всего не оригинальные (транзистор - 100% не оригинальный, микросхема – под вопросом). LM317 имеет 3 вывода, они обозначены на схеме и картинке в нижнем правом углу цифрами.

Микросхема управляет мощным биполярным транзистором VT1. Я для этой цели использовал, вышеупомянутый TIP35С. Эмиттер, коллектор и база также обозначены на схеме и на картинке в нижнем правом углу. Транзисторы TIP36C и TIP35С являются комплементарной парой, поэтому основные характеристики у них сходные: напряжение – 50В, ток коллектора – 25А (8-9А, для конкретно моих транзисторов, купленных на Али Экспресс), статический коэффициент передачи тока около 10.

По поводу подбора транзистора и рассеиваемой им мощности
Очень важно следить за мощностью, которую рассеивает транзистор. Оригинальные транзисторы в корпусах TO-247, ТО-218, ТО-3P и аналогичных по габаритам, могут максимально рассеивать до 70-100 Вт мощности (в зависимости от конкретной модели и экземпляра транзистора). Но лично я стараюсь нагружать транзисторы не максимально, чтобы продлить им жизнь, т.е. 60 Вт максимум, а лучше 40-50. Что касается транзисторов с Али Экспресс в вышеупомянутых корпусах, то лучше, чтобы максимальная рассеиваемая мощность не превышала 50-55 Вт. Т.е. при мощности больше 55 Вт они с вероятность 80% выйдут из строя. Токи для таких транзисторов не должны превышать 8-9А. Рассчитывается мощность, которую рассеивает транзистор по следующей формуле:

P = (U выход -U вход)*I коллектора

Например, входное напряжение – 15 В, выходное напряжение - 11 В, ток у нас 6 А
Р = (15В-11В) *6А = 24 Вт
Отдельно хочу обратить внимание на то, как меняется мощность, рассеиваемая на транзисторе в линейных стабилизаторах напряжения. Рассмотрим следующий пример: входное напряжение – 19,5 В, выходное напряжение мы установили - 2 В, наша нагрузка потребляет ток в 8,5А. Казалось бы, что должно быть:
Р = (19,5В-2В) *8,5А = 148,7 Вт
Но на самом деле нет. Я провел небольшой тест на транзисторе TIP35C: выставлял разное выходное напряжение, замерял ток и рассчитывал рассеиваемую мощность. Результаты приведены в таблице:

Линейный стабилизатор напряжения с регулировкой на LM317 и NPN транзисторе
Как видно: чем больше мы закрываем наш транзистор, тем сильнее при этом уменьшается ток, и тем больше уменьшается выходное напряжение. В данном эксперименте максимальная мощность, рассеянная на транзисторе, не превысила 55 Ватт, что способен выдержать даже мой поддельный транзистор. Т.е. в вышеуказанном примере нашей нагрузке будет не хватать тока, но наш транзистор не выйдет из строя. Но если входное напряжение у нас будет больше, например 35В, то стабилизатор ток в 8,5А не выдержит при большой разнице между входным и выходным напряжением. В общем, для каждого режима работы транзистора нужно делать отдельный расчет рассеиваемой мощности, зная разницу между входным и выходным напряжением и реальный ток коллектора.

Продолжим рассмотрение схемы. Резисторы R1 (переменный) и R2 задают напряжение, которое наша схема будет стабилизировать. Резистор R2 можно взять номиналом от 200 до 300 Ом, мощность любая. Потенциометр R1 – номинал 4.7К-5К Ом. Для всех аналогичных схем на LM317 работает принцип: чем больше сопротивление резистора R1 относительно резистора R2, тем выше выходное напряжение.
Указанные выше компоненты составляют ядро схемы.

Линейный стабилизатор напряжения с регулировкой на LM317 и NPN транзисторе
Всё остальное - дополнительные элементы для улучшения стабильности и некоторых защит.

Хочу обратить внимание, что обратная связь снимается не с выхода (в данном случае с эмиттера) транзистора, а с его базы. Поэтому данная схема является не совсем полноценным стабилизаторам напряжения, скорее транзистор повторяет напряжение, стабилизированное микросхемой. В интернете есть ещё вот такой вариант схемы:

Линейный стабилизатор напряжения с регулировкой на LM317 и NPN транзисторе
Здесь добавлен резистор R3, который как раз создает полноценную обратную связь. Но испытание данного варианта схемы выявило серьезный недостаток: при изменении тока нагрузки выходное напряжение заметно меняется. Например, при установленном выходном напряжении 12,6В и уменьшении тока нагрузки с 3,1А до 1,5А выходное напряжение увеличилось с 12,6В до 13,9В, т.е. на 1,3В. При аналогичной проверке предыдущей версии схемы эта разница была всего 0,2-0,3В. При увеличении тока нагрузки выходное напряжение наоборот уменьшается в обоих версиях схемы, но в первой версии схемы это не так выражено.

Я решил остановить свой выбор на первой версии схемы, т.к. там гораздо меньше риск зажарить нагрузку повышенным напряжением при уменьшении потребляемого тока.

Прокомментирую оставшиеся элементы схемы. Конденсатор C2 (керамический 0,1 мкФ) – припаивается параллельно переменному резистору и улучшает стабильность регулировки. Также для стабильности на базу транзистора добавлен конденсатор С6. Чтобы при разряде конденсатора C2 защитить вывод микросхемы LM317 ставится диод D2. Диод D1 защищает транзистор от обратного тока. Диод D3 служит для защиты схемы от ЭДС самоиндукции при питании электродвигателей. Конденсаторы C4 (электролитический 1000 мкФ) и C5 (керамический 1-10 мкФ) образуют входной фильтр, а конденсаторы C1 (электролитический 1000-3300 мкФ) и C3 (керамический 1-10 мкФ) образуют выходной фильтр. Электролитические конденсаторы нужно подбирать по напряжению с запасом, в идеале процентов на 40 больше примерно. Например, если входное напряжение будет 20В, то конденсатор С4 лучше брать 35В, а не 25В. Резистор R4 на 10к Ом (мощность любая) создает небольшую нагрузку для стабильности работы схемы на холостом ходу и помогает быстрее разрядить конденсаторы.

Процесс сборки:
Сначала попробовал различные варианты схемы, собрав их навесным монтажом.

Линейный стабилизатор напряжения с регулировкой на LM317 и NPN транзисторе

Далее спаял готовый модуль на макетной плате.
Линейный стабилизатор напряжения с регулировкой на LM317 и NPN транзисторе
Я добавил небольшой радиатор. С таким радиатором схема может долго работать только на малых токах. Для полноценного использования схемы, нужен радиатор, способный рассеивать больше тепла. Транзистор крепится к радиатору на термопасту без изолирующих втулок и прокладок - для улучшения теплоотдачи, а LM317 я от радиатора изолировал. На фланце микросхемы LM317 находится её выходной контакт, по схеме он не должен замыкаться с коллектором транзистора VT1, который привинчен к радиатору без изоляции. При отсутствии изоляции между транзистором и радиатором, на радиаторе будет входное напряжение. Об этом нужно помнить и размещать устройство в корпусе из диэлектрического материала, либо другими способами изолировать радиатор от корпуса.
Линейный стабилизатор напряжения с регулировкой на LM317 и NPN транзисторе
Далее я протестировал готовый модуль при помощи блока питания и электронной нагрузки.
Линейный стабилизатор напряжения с регулировкой на LM317 и NPN транзисторе
В целом схема рабочая, но, как и прочие линейные стабилизаторы, обладает низким КПД и высоким нагревом. Особенности и характеристики данной схемы уже были описаны ранее. Для каких-то целей это критично, для каких-то нет, в любом случае собирать и тестировать данный модуль лично мне было интересно.

Всем спасибо за внимание, надеюсь, статья была для Вас полезной! Как всегда, готов ответить на вопросы и обсудить критику по существу в комментариях к данной статье.

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

cxema.org - Регулируемый стабилизатор (1,25-37V) на LM317

Vin (входное напряжение): 3-40 Вольт
Vout (выходное напряжение): 1,25-37 Вольт
Выходной ток: до 1,5 Ампер
Максимальная рассеиваемая мощность: 20 Ватт
Формула для расчета выходного (Vout) напряжения: Vout = 1,25 * (1 + R2/R1)
*Сопротивления в Омах
*Значения напряжения получаем в Вольтах

Регулируемый стабилизатор (1,25-37V) на  LM317, схема

Данная простая схема позволяет выпрямить переменное напряжение в постоянное благодаря диодному мосту из диодов VD1-VD4, а затем точным подстрочным резистором типа СП-3 выставить нужное вам напряжение в пределах допустимых интегральной микросхемы-стабилизатора.

Регулируемый стабилизатор (1,25-37V) на  LM317, диоды fr3002

В качестве выпрямительных диодов взял старые FR3002, которые когда-то давно выпаял из древнейшего компьютера 98-го года. При внушительных размерах (корпус DO-201AD) их характеристики (Uобратное: 100 Вольт; Iпрямой: 3 Ампера) не впечатляют, но мне и этого хватает с головой. Для них даже пришлось расширять отверстия в плате, уж больно выводы у них толстые (1,3мм). Если немного изменить плату в лейоте можно впаять сразу готовый диодный мост.

Регулируемый стабилизатор (1,25-37V) на  LM317, радиатор

Радиатор для отведения тепла от микросхемы 317 обязателен, даже лучше небольшой вентилятор поставить. Еще, в месте соединения подложки корпуса TO-220 микросхемы с радиатором капните немного термопасты. Степень нагрева будет зависеть от того, сколько мощности рассеивает микросхема, а также от самой нагрузки.

Регулируемый стабилизатор (1,25-37V) на  LM317

Микросхему LM317T я не устанавливал прямо на плату, а вывел от неё три провода, с помощью которых и соединил этот компонент с остальными. Это было сделано для того, чтобы ножки не расшатывались и вследствие чего не были переломанными, ведь данная деталь будет прикреплена к рассеивателю тепла.

Регулируемый стабилизатор (1,25-37V) на  LM317, подстроечный резистор

Подстрочный резистор для возможности использования полного вольтажа микросхемы, то есть регулировки от 1,25 и аж до 37 Вольт устанавливаем с максимальным сопротивлением 3432 кОма (в магазине самый близкий номинал 3,3кОм.). Рекомендуемый тип резистора R2: подстрочный многооборотный (3296).

Саму микросхему-стабилизатор LM317T и подобные ей выпускает множество, если не все компании по производству электронных компонентов. Покупайте только у проверенных продавцов, потому что встречаются китайские подделки, особенно часто микросхемы LM317HV, которая рассчитана на входное напряжение аж до 57 Вольт. Опознать ненастоящую микросхему можно по железной подложке, в фейке она имеет множество царапин и неприятный серый цвет, также неправильную маркировку. Еще нужно сказать, что микросхема имеет защиту от короткого замыкания, а также перегрева, но на них сильно не рассчитывайте.

Регулируемый стабилизатор (1,25-37V) на  LM317

Не забываем, что данный (LM317Т) интегральный стабилизатор способен рассеивать мощность с радиатором только до 20 Ватт. Плюсами этой распространённой микросхемы являются её маленькая цена, ограничение внутреннего тока короткого замыкания, внутренняя тепловая защита

Регулируемый стабилизатор (1,25-37V) на  LM317, плата

Платку можно нарисовать качественно даже обычным пергаментным маркером, а потом вытравить в растворе медного купороса/хлорного железа…

Регулируемый стабилизатор (1,25-37V) на  LM317, готовая плата

Фото готовой платы.

Регулируемый стабилизатор (1,25-37V) на  LM317, готовый стабилизаторРегулируемый стабилизатор (1,25-37V) на  LM317, готовый стабилизатор

Как вы знаете, существует множество интегральных микросхем-стабилизаторов напряжения в разных корпусах и с различными характеристики входного и выходного напряжения и тока. Внизу я прикрепил удобную таблицу названия самых распространенных и не только микросхем и их краткие характеристики.

Регулируемый стабилизатор (1,25-37V) на  LM317, параметры lm317

Печатная плата в формате lay6

С уважением, ЕГОР Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

DIY набор: регулятор напряжения на LM317

Всем привет.

Сегодняшний обзор будет посвящен очередному DIY набору — преобразователю напряжения на LM317. После того, как мною успешно были собраны часы, радиоприемник, металлоискатель и ёлочка, захотелось чего-то не только интересного, но и полезного в домашнем хозяйстве. Именно по этой причине выбор пал на преобразователь напряжения. Вообще, существует несколько вариантов такого набора, я выбрал не самый дешевый — со всему проводками и пластиковым корпусом.

Продавец был выбран совершенно спонтанно, но несмотря на это, сработал он оперативно. посылка была отправлена на следующий день после оплаты. Если кому-то посмотреть на маршрут ее следования из Китая в Беларусь, то сделать это можно здесь.

Поставляется набор в обычном полиэтиленовом пакете. Хоть данный товар нельзя отнести к категории хрупких, но радиатор охлаждения пришел ко мне с погнутыми ребрами (можно будет увидеть дальше не фото). Не могу утверждать, что причиной этого была упаковка, но от лишнего слоя пупырки я бы не отказался. Итак, сам набор на момент получения выглядел следующим образом:

В запечатанном пакете находятся провод для подключения преобразователя к сети, корпус, трансформаторная катушка и пакетик с мелкими компонентами.

После раскрытия которого можно увидеть все, что входит в состав набора:

Инструкция черно-белая, на английском языке. Содержит схему сборки преобразователя, а так же несколько фотографий процесса сборки.

Вооружившись паяльником и терпением, можно приступать к сборке. В целом, данный набор нельзя назвать сложным. Элементов тут не много, а благодаря схеме, сразу понятно что и куда нужно монтировать. Некоторые начинают установку начиная с самых мелких и переходя к крупным, но, как говорится, у каждого до*ика своя методика 🙂 Поэтому я делал так, как мне было удобно. Первый этап сборки (на фото хорошо видны погнутые ребра на радиаторе):

В основе нашего преобразователя лежит линейный стабилизатор напряжения (тока LM317). Если кто-то не в курсе что это такое и зачем оно надо, то вот немного теории:

Линейный стабилизатор представляет собой делитель напряжения, на вход которого подаётся входное (нестабильное) напряжение, а выходное (стабилизированное) напряжение снимается с нижнего плеча делителя. Стабилизация осуществляется путём изменения сопротивления одного из плеч делителя: сопротивление постоянно поддерживается таким, чтобы напряжение на выходе стабилизатора находилось в установленных пределах. При большом отношении величин входного/выходного напряжений линейный стабилизатор имеет низкий КПД, так как большая часть мощности Pрасс = (Uin — Uout) * It рассеивается в виде тепла на регулирующем элементе. Поэтому регулирующий элемент должен иметь возможность рассеивать достаточную мощность, то есть должен быть установлен на радиатор нужной площади. Преимущество линейного стабилизатора — простота, отсутствие помех и небольшое количество используемых деталей.
Недостаток — низкий КПД, большое тепловыделение
.

И вот, зная, что LM317 можно использовать в виде миниатюрного обогревателя, замечаем, что в комплекте нет ни грамма термопасты, ни миллиметра термоленты 🙁 из-за чего набор можно считать неполноценным. Можно, конечно, просто прижать стабилизатор к радиатору, но как-то это не очень хорошо. Так что чтобы избежать быстрого перегрева и сгорания стабилизатора, пришлось лезть в свои запасы.

Но продолжим. Этап два:

Вот тут тоже момент интересный, связанный с длиной проводов. Как видно на фото, к дисплею изначально подпаяны провода, длина которых примерно 10 сантиметров. В отверстия в плате находятся в нескольких миллиметрах от контактных площадок. Ну вот зачем такие провода? Что с ними делать? Куда прятать? В общем, провода были отрезаны, а на них место установлены остатки ножек уже установленных элементов.

К слову, то же самое касается и проводов, идущих от и к трансформаторной катушке.

Дальше ничего особо интересного не было, так что вот фото готовой платы:

Пробный запуск прошел успешно:

Пластинки, составляющие корпус трансформатора были с двух сторон оклеены бумагой, благодаря чему, на них не было ни единой царапинки. Но отрывается эта бумага достаточно трудно, так что надо быть готовым к тому, что придется немного помучиться. Соединяются части корпуса при помощи винтов и гаек, так что ничего сложного тут тоже нет. В корпусе предусмотрены отверстия для подключения проводов, регулировки подстроечника, отвода тепла. Вот так выглядит собранный преобразователь:

Настало время проверить как же он работает. Если верить продавцу, преобразователь работает в диапазонах 1,25В-12В. Для начала замер на минимально возможном напряжении:

Если верить преобразователю, то минимальное напряжение 1,16В, но HYELEC MS8232 показал на крокодилах 1,267В. В принципе, это значение рядом с заявленным.

Теперь о максимуме:

Как видно, при разнице между минимальным и максимальным напряжением в 12,04В разбежка данных на преобразователе и мультиметре составило 0,3В. Так же следует отметить, что изначально с повышением напряжения, оно начинало прыгать (на максимуме в пределах 0,5В). Данную проблему удалось решить при помощи подстроечника, так что тут он не зря 🙂

По началу впечатления были сугубо положительные. Но подключив к преобразователю нагрузку в виде автомобильной светодиодной лампочки, все немного изменилось.

Просадка напряжения составила без малого 3В, что никак нельзя назвать хорошим показателем 🙁 Так что, в перспективе, надо будет с этим что-то решать. Возможно, поможет установка дополнительного преобразователя на LM2596…

В целом же преобразователь оказался рабочим 🙂 Данную покупку можно рассматривать в 2 аспектах. Во-первых, как конструктор, на сборку которого придется потратить несколько часов. Лично мне такие нравятся, поэтому это время считаю потраченными с пользой и интересом. Во-вторых, в конечном результате, мы получаем полноценный преобразователь, который может пригодиться при тестировании лампочек, моторчиков и прочих безделушек, работающих от постоянного напряжения 1,25-12В. Так что я остался покупкой очень доволен и могу смело рекомендовать данный набор к покупке (пусть он и не лишен недостатков).

На этом, пожалуй, все. Спасибо за внимание и потраченное время.

Стабилизатор тока на lm317 | AUDIO-CXEM.RU

Ток на выходе блока питания может увеличиться вследствие уменьшения сопротивления нагрузки (простой пример, короткое замыкание), также изменение тока нагрузки происходит из-за изменения напряжения питания. Стабилизатор тока на lm317 обеспечивает стабильность тока (ограничение тока) на выходе в случаях описанных выше.

Данный стабилизатор может быть применён в схемах питания светодиодов, зарядных устройствах (ЗУ), лабораторных источников питания и так далее.

Если, к примеру, рассматривать светодиоды, то необходимо учитывать тот факт, что для них нужно ограничивать ток, а не напряжение. На кристалл можно подать 12В и он не сгорит, при условии, что ток будет ограничен до номинального (в зависимости от маркировки и типа светодиода).

Основные технические характеристики LM317

Максимальный выходной ток 1.5А

Максимальное входное напряжение 40В

Выходное напряжение от 1.2В до 37В

Более подробные характеристики и графики можно посмотреть в даташите на стабилизатор.

Схема стабилизатора тока на lm317

Плюс данного стабилизатора в том, что он является линейным и не вносит высокочастотные помехи, например как некоторые импульсные стабилизаторы. Минусом является низкий КПД (в счёт своей линейности), и поэтому происходит значительный нагрев кристалла микросхемы. Как вы уже поняли, микросхему необходимо обеспечить хорошим радиатором.

За величину тока стабилизации (ограничения) отвечает резистор R1. С помощью данного резистора можно выставить ток стабилизации, например 100мА, тогда даже при коротком замыкании на выходе схемы будет протекать ток, равный 100мА.

Сопротивление резистора R1 рассчитывается по формуле:

R1=1,2/Iнагрузки

Изначально необходимо определиться с величиной тока стабилизации. Например, мне необходимо ограничить ток потребления светодиодов равный 100мА. Тогда,

R1=1,2/0,1A=12 Ом.

То есть, для ограничения тока 0,1A необходимо установить резистор R1=12 Ом. Проверим на железе… Для проверки собрал схему на макетной плате. Резистор на 12 Ом искать было лень, зацепил в параллель два по 22 Ома (были под рукой).

Выставил напряжение холостого хода, равное 12В (можно выставить любое). После чего, я замкнул выход на землю, и стабилизатор LM317 ограничил ток 0,1А. Расчеты подтвердились.

При увеличении или уменьшении напряжения ток остается стабильным.

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.

Если использовать данный стабилизатор тока на LM317 в лабораторном блоке питания, то необходимо устанавливать переменный резистор проволочного типа, простой переменный резистор не выдержит токи нагрузки протекающие через него.

Для ленивых представляю таблицу значений резистора R1 в зависимости от нужного тока стабилизации.

ТокR1 (стандарт)
0.02551 Ом
0.0524 Ом
0.07516 Ом
0.113 Ом
0.158.2 Ом
0.26.2 Ом
0.255.1 Ом
0.34.3 Ом
0.353.6 Ом
0.43 Ома
0.452.7 Ома
0.52.4 Ома
0.552.2 Ома
0.62 Ома
0.652 Ома
0.71.8 Ома
0.751.6 Ома
0.81.6 Ома
0.851.5 Ома
0.91.3 Ома
0.951.3 Ома
11.3 Ома

Таким образом, применив галетный переключатель и несколько резисторов, можно собрать схему регулируемого стабилизатора тока с фиксированными значениями.

 

Даташит на LM317 СКАЧАТЬ


Похожие статьи

Схема простого стабилизатора с регулировкой по напряжению

Здравствуйте друзья!

Лабораторный блок питания необходим радиолюбителю, без него как без рук. Для начинающих радиолюбителей я предлагаю собрать схему простого стабилизатора с регулировкой по напряжению на микросхеме LM317, на очень распространенных и не дорогих радиоэлементах. Диапазон выходного напряжения от 1,5 до 37В. Ток может достигать 5А, зависит от используемого силового транзистора и теплоотвода. Входной трансформатор можно использовать любой выдающий нужный вам ток и  напряжение до 37В. Стабилизатор не боится короткого замыкания, однако держать длительное время выводы замкнутыми не рекомендуется, так как КТ818 и LM317 при этом начинают достаточно ощутимо греться и при неэффективном теплоотводе могут выйти из строя.

Принципиальная  схема стабилизатора с регулировкой по напряжению

Принципиальная схема стабилизатора с регулировкой по напряжению LM317

Печатная плата стабилизатора с регулировкой по напряжению

Печатная плата стабилизатора с регулировкой по напряжению LM317

Достоинства данного стабилизатора.

  • простота в изготовлении
  • надежность
  • дешевизна
  • доступность компонентов

Недостатки

  • низкий КПД.
  • необходимость использования массивных радиаторов.
  • не смотря на компактность самой платы. Размеры стабилизатора с радиатором достаточно внушительного размера.

Для изготовления данного устройства Вам понадобится:

  • Стабилизатор LM317 -1шт.
  • Транзистор КТ818 -1шт. в пластиковом корпусе (TO-220)
  • Диод КД522 или аналогичный -1шт.
  • Резистор R1 -47ОМ желательно от 1Вт -1шт.
  • Резистор R3 220Ом от 0.25 Вт -1шт.
  • Переменный резистор линейный — 5кОм -1шт.
  • Конденсатор электролитический 1000мФ от 50В -1шт.
  • Конденсатор электролитический 100мФ от 50В -1шт.
  • Диодный мост током от 5А

Данная схема не критична к точному соблюдению номиналов радио элементов. Например резистор R1 может быть от 30 до 50 Ом, резистор R3 от 200 до 240Ом. Диод можно не ставить.

Фильтрующие конденсаторы можно поставить и большей емкостью, однако стоит учитывать, что конденсатор дает небольшой прирост по напряжению.

Транзистор КТ818 можно заменить аналогичными импортного производства 2N5193, 2N6132, 2N6469, 2N5194, 2N6246, 2N6247.

Сборка стабилизатора на LM317

Сборка стабилизатора выполняется на одностороннем стеклотекстолите и выглядит примерно так.

готовая плата блока питания на LM317готовая плата блока питания на LM317

Диодную сборку следует выбирать исходя из максимального тока способного дать трансформатор.

Установка платы блока питания на LM317

Транзистор и микросхему я установил на радиатор через изолирующие прокладки. Радиатор выбрал максимально большой из имеющихся и подходящий под мой корпус. Закрепил его двумя болтами к нижней крышке корпуса.

Сборка лаболаторного блока питания на LM317 и КТ818

На радиатор установил кулер от старой видеокарты, для более эффективного охлаждения. В верхней и задней крышке просверлил вентиляционные отверстия.

Сборка лаболаторного блока питания на LM317 и КТ818

У выбранного мной трансформатора для стабилизатора на LM317 только одна вторичная обмотка на 27В. По этому для питания вольтметра и вентилятора я использовал плату от зарядного устройства мобильного телефона. Она выдает напряжение 5В и ток до 900мА.

Вид задней крышки лаболаторного блока питания

Готовый блок питания выглядит так.

Вид готового лаболаторного питания с нагрузкойВид готового лаболаторного питания без нагрузки

Простой двух полярный стабилизатор напряжения на LM317.

За основу устройства взята схема описанная в выше, и добавлено плечо стабилизации отрицательного напряжения.

Вид готового лаболаторного питания без нагрузки

Характеристики и достоинства двух полярного стабилизатора

  • напряжение стабилизации от 1,2 до 30 В;
  • максимальный ток до 5 А;
  • используется малое количество элементов;
  • простота в выборе трансформатора, так как можно использовать вторичную обмотку без центрального отвода;

Детали устанавливаются на односторонний стеклотекстолит. Транзистор VT1, VT2 и микросхемы LM317 и LM337 следует устанавливать на радиаторы. При установке на общий радиатор следует использовать изолирующие прокладки и втулки.

На этом все. Если у Вас есть замечания или предложения по данной статье, прошу написать администратору сайта.

Успехов!

На этом все. Если у Вас есть замечания или предложения по данной статье, прошу написать администратору сайта.

Успехов!

БП НА LM317 С БЛОКОМ ЗАЩИТЫ

Блок питания - одно из самых важных устройств, в мастерской радиолюбителя. Тем более с батарейками и с аккумуляторами каждый раз мучиться как-то надоело. Рассмотренный здесь БП Регулирует напряжение от 1.2 вольта до 24 вольта. И нагрузку до 4 А. Для большей силы тока, было решено установить два одинаковых трансформатора. Трансформаторы подключаются параллельно.

Детали для регулируемого блока питания

  1. Стабилизатор LM317 ТО-220 корпусе.
  2. Кремниевый транзистор, p-n-p КТ818.
  3. Резистор 62 Ом.
  4. Конденсатор электролитический 1 мкф*43В.
  5. Конденсатор электролитический 10 мкф*43В.
  6. Резистор 0,2 Ом 5W.
  7. Резистор 240 Ом.
  8. Подстроечный резистор 6.8 Ком.
  9. Конденсатор электролитический 2200 мкф*35В. 
  10. Любой светодиод.

 

Схема блока питания

Схема блока питания сбп

Схема блока защиты

Схема блока защиты сбп

Схема блока выпрямителя

Схема блока выпрямителя сбп

Детали для построения защиты от КЗ

  1. Кремниевый транзистор, n-p-n КТ819.
  2. Кремниевый транзистор, n-p-n КТ3102.
  3. Резистор 2 Ом.
  4. Резистор 1 Ком.
  5. Резистор 1 Ком.
  6. Любой светодиод.

Для корпуса регулируемого блока питания, были использованы два корпуса, от обычного компьютерного блока питания. В места из под кулера, были поставлены вольтметр и амперметр.

Сборка металлического корпуса регулируемого блока питания

Для дополнительного охлаждения, был установлен кулер.

Для дополнительного охлаждения бп установлен кулер

Печатная плата была нарисована в Sprint layout v6.0.

БП НА LM317 печатная плата

Но можно спаять схему просто навесным монтажом. Соединяются корпуса, с помощью двух болтов.

радиатор от компьютера, который обдувает кулер

Гайки были приклеены, к крышке корпуса термо клеем. Для охлаждения стабилизатора и транзисторов был использован радиатор от компьютера, который обдувал кулер.

радиатор от компьютера ставим в БП

Для удобства переноса блока питания, была прикручена ручка от шуфлядки письменного стола. В общем, получившийся блок питания очень нравится. Мощности его хватает для питания почти всех схем, проверки микросхем, и зарядки небольших аккумуляторов.

БП НА LM317 С БЛОКОМ ЗАЩИТЫ

Схема ИП не нуждается в настройке, и при правильной спайке она заработает сразу. Автор статьи 4ei3 e-mail [email protected] 

   Форум по БП

   Обсудить статью БП НА LM317 С БЛОКОМ ЗАЩИТЫ


Мало LM317 Цепи стабилизатора напряжения, которые имеют много применений

Некоторые схемы на основе стабилизатора напряжения LM317

Здесь показано несколько полезных цепей с использованием регулятора напряжения IC LM317. LM317 - это трехконтактная ИС регулятора напряжения от National Semiconductors. Микросхема способна выдавать до 1 А выходного тока. Входное напряжение может составлять до 40 В, а выходное напряжение может регулироваться от 1,2 до 37 В.

Типичная схема положительного стабилизатора напряжения с использованием LM317.

LM317 Регулируемый регулятор

Классическая схема регулятора напряжения с использованием LM317 показана выше. Входное напряжение подается на вывод 3 (v in) ИС, а регулируемое выходное напряжение подается с вывода 2 (V out) ИС. Резисторная сеть, состоящая из R1 и R2, подключенных к выводу 1 (прил.), Используется для установки выходного напряжения. C1 - конденсатор входного фильтра, а C2 - конденсатор выходного фильтра. Выходное напряжение цепи регулятора зависит от уравнения, Vout = 1.25 В (1 + (R2 / R1)) + I рядом R2.

Регулируемый регулятор с цифрово выбранным выходом.

LM317 регулятор напряжения с цифрово выбранным выходом

Очень простая регулируемая схема регулятора с цифрово выбранным выходом показана выше. Схема представляет собой просто модификацию обычного стабилизатора напряжения с использованием LM317. Параллельно с резистором R4 добавляются еще четыре ветви резисторов, каждая с транзисторным переключателем, и эти резисторы могут быть включены или исключены из схемы путем включения соответствующего переключающего транзистора.Проще говоря, выходное напряжение будет соответствовать логическому уровню цифровых входов A, B, C и D. Высокий логический уровень на клемме A приведет к включению Q1, и поэтому резистор R5 будет добавлен параллельно R4 и так далее. Добавление каждого сопротивления параллельно R4 будет уменьшать эффективное сопротивление пути, и поэтому выходное напряжение сопротивления будет постепенно снижаться. Ширина каждого шага зависит от значения резисторов, которые вы выбираете. Резистор R4 устанавливает максимальное выходное напряжение и соответствует уравнению V out Max = 1.25 В (1 + (R4 / R3)) + (Iadj x R4).

Регулятор постоянного напряжения 5А постоянного тока.

5A стабилизатор постоянного тока с постоянным напряжением

Схема, показанная выше, имеет стабилизатор постоянного тока / постоянного напряжения 5А, использующий LM317. Такая схема является очень неизбежным гаджетом на рабочем месте электронного энтузиаста. В дополнение к LM317, LM310 в схеме также используется один операционный усилитель. Диод D3 и конденсатор C3 образуют схему компенсации для операционного усилителя.Выходное напряжение цепи регулятора подается обратно на неинвертирующий вход операционного усилителя, а выходное напряжение операционного усилителя подается обратно на инвертирующий вход самого операционного усилителя через конденсатор C7. Резистор R16 ограничивает входной ток для LM317 и базовый ток для транзистора Q5. C6 - конденсатор входного фильтра, а C9 - конденсатор выходного фильтра. POT R10 можно использовать для регулировки выходного тока, а POT R11 можно использовать для регулировки выходного напряжения. Светодиод D2 обеспечивает визуальную индикацию, когда цепь работает в режиме постоянного тока.

Схема силового повторителя с использованием LM317.

Схема повторителя напряжения - это схема, которая вырабатывает значительный коэффициент усиления по току, в то время как коэффициент усиления по напряжению поддерживается равным единице (или близко к нему). Повторитель мощности - это не что иное, как повторитель напряжения с высокой способностью к току. Типичная схема повторителя напряжения, разработанная с использованием транзистора с малым сигналом, может выдерживать несколько сотен миллиампер тока. Схема повторителя мощности, показанная ниже, может обрабатывать до 600 мА выходного тока. Схема, показанная ниже, является ничем иным, как схемой повторителя эмиттера, использующей силовой транзистор LM195 (Q6) с цепью ограничителя тока на основе LM317, подключенной к эмиттеру.Проще говоря, схема ограничения тока заменяет «сопротивление эмиттера» классического транзисторного эмиттера. Конденсатор С10 является входным фильтром. LM195 - это монолитный силовой транзистор с полной защитой от перегрузки.

Схема питания

Примечания.

  • Все схемы, показанные выше, могут быть подключены к плате перфорирования.
  • В любом случае, печатная плата является лучшим вариантом, если вы можете сделать это.
  • Максимальный ток нагрузки, который может выдержать LM317, составляет 1 А.
  • Радиатор должен быть установлен на LM317 во всех приложениях, где выходной ток превышает 250 мА.
  • Радиатор может быть 2 х 2 х 2 см из оцинкованного алюминия.
  • LM195 также требует аналогичного радиатора.
  • Используйте держатель для крепления LM301.
  • Для
  • MJ4502 требуется теплоотвод из ребристого алюминия 6 x 6 x 2 см.
  • Размеры радиатора являются лишь приблизительными значениями, и вы можете использовать немного больше или меньше в зависимости от наличия.Всегда больше - лучше, и нет ничего лучше радиатора, насколько это возможно.
  • Конденсаторы входного и выходного фильтра в этих цепях предпочтительнее, чем твердотельный тип тантала.
Похожие сообщения
,

LM317 / LM338 / LM350 Калькулятор напряжения и схемы


LM317 / LM338 / LM350 Регуляторы напряжения

Семейство регулируемых 3-контактных положительных стабилизаторов напряжения LM317 / LM338 / LM350 может принимать входное напряжение от 3 до 40 В постоянного тока и обеспечивать регулируемое напряжение в диапазоне выходных напряжений от 1,2 В до 37 В. Регуляторы напряжения LM317 могут обеспечивать выходной ток до 1,5 А (А). Там, где требуется больший выходной ток, регуляторы серии LM350 подходят до 3А, а регуляторы напряжения серии LM338 - до 5А.

Регуляторы напряжения LM317 / LM338 / LM350 исключительно просты в использовании, для настройки регулируемого выходного напряжения требуется всего два внешних резистора. Вы можете рассчитывать на эффективность регулирования как по линии, так и по нагрузке, используя регулируемые стабилизаторы напряжения LM317 / LM338 / LM350 по сравнению со стандартным стабилизатором постоянного напряжения. Регуляторы напряжения LM317 / LM338 / LM350 обеспечивают полную защиту от перегрузки. Обычно конденсаторы не требуются, если устройство не находится на расстоянии более 150 мм (6 дюймов) от конденсаторов входного фильтра, и в этом случае требуется конденсатор обходного входа.Дополнительный выходной конденсатор может быть добавлен для улучшения переходного процесса. Регулировочная клемма регулятора может быть обойдена для достижения очень высокого отклонения пульсации. Для получения дополнительной информации о регулируемых регуляторах напряжения LM317 / LM338 / LM350 см. Приведенные ниже листы данных о регулируемых регуляторах.

Фотография 1: Регулятор напряжения LM317 (пластиковый пакет TO-220)


LM317 / LM338 / LM350 Калькулятор регулятора напряжения

Вы можете использовать этот калькулятор регулятора напряжения для изменения значения программного резистора (R 1 ) и выходного резистора (R 2 ) и расчета выходного напряжения для трехконтактных регулируемых регуляторов напряжения семейства LM317 / LM338 / LM350 ,Этот калькулятор регулятора напряжения будет работать для всех регуляторов напряжения с опорным напряжением (V REF ) 1,25. Как правило, программный резистор (R 1 ) установлен на 240 Ом для регуляторов LM117, LM317, LM138 и LM150. Для регуляторов LM338 и LM350 обычно используется 120 Ом для программного резистора R 1 . Однако другие значения, такие как 150 или 220 Ом, также могут использоваться для R 1 . Регуляторы напряжения серии LM317 / LM338 / LM350 также могут быть сконфигурированы для регулирования тока в цепи.Для получения информации о регулировании тока с помощью этих регуляторов интегральных схем (IC) см. Калькулятор регулятора тока LM317 / LM338 / LM350.

Рисунок 1: Схема калькулятора стабилизатора напряжения LM317 / LM338 / LM350

LM317 / LM338 / LM350 Калькулятор регулятора напряжения

Чтобы определить выходное напряжение, введите значения для программы (R 1 ) и установите (R 2 ) резисторы и нажмите кнопку «Рассчитать».

ПРИМЕЧАНИЕ: этот онлайн калькулятор стабилизатора напряжения требует, чтобы в вашем браузере был включен JavaScript.

LM317 / LM338 / LM350 Регулятор напряжения Калькулятор

ОБНОВЛЕНИЕ - Калькулятор регулятора тока LM317 / LM338 / LM350 перенесен на собственную страницу Калькулятор регулятора тока LM317 / LM338 / LM350. Пожалуйста, обновите ваши закладки.


Datasheets - LM317 / LM338 / LM350 3-контактный регулируемый регулятор


Цепи стабилизатора напряжения LM317 / LM338 / LM350

На следующих схемах показаны типичные схемы применения регуляторов напряжения LM317 / LM338 / LM350. Примечание : Напряжение отключения регулятора IC составляет от 1,5 до 2,5 В, в зависимости от выходного тока (I OUT ). Следовательно, входное напряжение регулятора LM317 / LM338 / LM350 должно быть как минимум на 1,5-2,5 В больше, чем требуемое выходное напряжение. Планируйте примерно 3 В относительно желаемого выходного напряжения. Вы не хотите использовать слишком высокое входное напряжение, так как избыточное количество должно рассеиваться в виде тепла через регулятор. См. Технические характеристики регулятора напряжения выше для конкретных деталей относительно требований к падению напряжения и радиатора.

Рисунок 2. Схема стабилизатора напряжения от 1,2 до 25 В для LM317 / LM338 / LM350

Когда внешние конденсаторы используются с регулятором напряжения, может потребоваться использование защитных диодов, чтобы предотвратить разрядку конденсаторов через точки низкого тока в регулятор напряжения. Даже небольшие конденсаторы могут иметь достаточно низкое внутреннее последовательное сопротивление, чтобы иметь возможность выдавать пики 20 А при коротком замыкании. Хотя помпаж очень короткий по продолжительности, энергии достаточно, чтобы повредить части регулятора IC.Для выходных напряжений менее 25 В или более 10 мкФ защитные диоды не требуются. На рисунке 3 показан LM317 / LM338 / LM350 с включенными защитными диодами для использования с выходными напряжениями более 25 В и высокими значениями выходной емкости.

Рисунок 3: Схема стабилизатора напряжения LM317 / LM338 / LM350 с защитными диодами

Твердые танталовые конденсаторы могут использоваться на выходе напряжения для улучшения подавления пульсаций регулятора напряжения.

Рисунок 4: Схема регулируемого регулятора напряжения LM317 / LM338 / LM350 с улучшенным подавлением пульсаций

Рисунок 5. Цепь зарядного устройства 12 В с регулятором LM317


Видеоурок - LM317 Регулируемый регулятор напряжения

Учебное пособие по регулируемому напряжению LM317 - загружено Afrotechmods 17 апреля 2011 г. (YouTube) - 4 минуты 8 секунд.

LM317 Регулируемый регулятор напряжения учебник


Линия стабилизатора напряжения и тока

,

LM317 / LM338 / LM350 Калькулятор тока и схемы


LM317 / LM338 / LM350 Калькулятор регулятора тока

Этот калькулятор регулятора тока можно использовать для изменения значения программного резистора (R 1 ) и расчета выходного тока из трехконтактных регулируемых регуляторов семейства LM317 / LM338 / LM350. Этот калькулятор регулятора тока будет работать для всех регулируемых регуляторов интегральных схем с опорным напряжением (V REF ), равным 1.25. Дополнительную информацию об этих регуляторах напряжения см. На странице Калькулятор, информация и схемы регуляторов напряжения LM317 / LM338 / LM350.

Рисунок 2: Схема калькулятора регулятора тока LM317 / LM338 / LM350

LM317 / LM338 / LM350 Калькулятор тока регулятор

Чтобы определить выходной ток регулятора, введите значение для программного резистора (R 1 ) в омах и нажмите кнопку «Рассчитать». Это рассчитает выходной ток в амперах и величину рассеиваемой мощности на R 1 в ваттах.

ПРИМЕЧАНИЕ: этот онлайн-калькулятор текущего регулятора требует, чтобы в вашем браузере был включен JavaScript.

LM317 / LM338 / LM350 Калькулятор тока с регулятором

ОБНОВЛЕНИЕ - Калькулятор регулятора напряжения LM317 / LM338 / LM350 перенесен на собственную страницу Калькулятор регулятора напряжения LM317 / LM338 / LM350. Пожалуйста, обновите ваши закладки.


Datasheets - LM317 / LM338 / LM350 3-контактный регулируемый регулятор


Схемы стабилизатора тока LM317 / LM338 / LM350

Следующие схемы показывают некоторые из основных применений регуляторов напряжения серии LM317 / LM338 / LM350 при конфигурации в качестве регулятора тока или источника постоянного тока (CCS).

Рисунок 2: Схема стабилизатора тока 1 А для LM317 / LM338 / LM350

Рисунок 3: Схема точного ограничителя тока для LM317 / LM338 / LM350

Рисунок 4: Схема зарядного устройства постоянного тока 50 мА для LM317


Ссылки Регулятор Напряжения

,

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о