Регулятор напряжения на LM350T
Блог-сообщество радиолюбителей.
Главная » Блоги » Блог пользователя ma3i4
Опубликовано 13 апреля, 2017 — 20:32 пользователем ma3i4Источники питания
Всем привет! Возможно кто-то сталкивался с проблемой необходимости множества разных блоков питания(с разным напряжением), хотел бы иметь что-то на подобии лабораторного трансформатора(ЛАТР) или блок питания с возможностью регулировки выходного напряжения для своих «поделок». Сегодня речь пойдет об устройстве которое дает возможность задавать выходное напряжение — регулятор выходного напряжения. Суть устройства как все поняли, имея на входе устройства какое-то напряжения Uвх понизить его до нужного Uвых значения.
Есть несколько вариантов как сделать такой регулятор (на транзисторе, на симисторе и т. д.) но, по скольку мы делает для постоянного тока и низковольтных устройств, а так же что бы схема была простой и имела хорошую точность мы будем использовать регулируемый стабилизатор напряжения в основе.
Я предпочел взять за основу микросхему LM350T, можно взять любую, но важное значение играет диапазон напряжений и выходной ток. Данная микросхема может получать входное напряжение до 35Вольт, выходной(регулируемый) диапазон напряжений 1.2 V — 33 V, при этом выходной ток может достигать до 3А. Из ближайших аналогов LM317 (меньше сила тока), LM338 (сила тока 5А). У данных микросхем высокая рабочая температура (0° — 125°С) и без теплоотвода лучше их не включать. Кстати данные микросхемы так же могут регулировать еще и ток. Во вложении под статьей есть datasheet для lm350t.
Важным является момент что данная микросхема являться положительной направленность(можно применять для однополярного питания где + и — , либо одно плече двухполярного + и земля). Наше готовое устройство будет подключаться к готовому блоку питания, либо после выпрямителя с фильтром.
Стоит так же учесть что меньше 35 вольт должно быть уже после выпрямителя, а не на вторичной обмотке трансформатора. После диодов и конденсаторных фильтров напряжение может быть больше, что критично для нашей микросхемы.
Если же у нас напряжение меньше приступим к сборке регулятора, схему Я взял с datasheet.
Несколько минут в Sprint Layout и печатная плата готова, размеры 17х32мм. Плата и картинки в архиве вложенном к материалу. Под обозначением R2 находятся выводы на потенциометр. Резистор R1 можно взять smd, но у меня такового не оказалась, буду паять обычный выводной.
Клема «-» общая как для входа так и для выхода. Не стоит забывать и о полярности конденсатора С1, он у нас электролитический. Ну и если делаете регулятор на другой микросхемы обязательно уточните распиновку ног микросхемы в datasheet, в интернете может поиск найти не ту картину найти, либо кто-то загрузит не ту по ошибке (была практика). Неправильно подключенная микросхема может выйти из строя («сгорит»)! К примеру в моей микросхеме ножки расположены так:
После травление и сверления отверстий плата выглядела у меня так:
На микросхему прикрутил радиатор под ТО-220, и все элементы припаял к плате.
Ну и проверил в работе естественно, хочу заметить что радиатор не грелся без нагрузки вообще. Важное значение играет выбор резисторов, чем больше погрешность — меньше точность стабилизатора. В целом плата очень мелкая можно просто вместить в любой блок питания, что да воли удобно.
Вложение:
Полезность
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
Всего голосов: 181
Проблемы монтажа на примере 4-х канального БП на LM350
Эта заметка не о блоке питания, а о вариантах решения проблем расположения и монтажа элементов в самодельных устройствах на примере рабочего блока питания. И хотя БП был сделан именно как инструмент для работы при ремонте и тестировании, назвать его лабораторным блоком питания будет вряд ли уместно, поскольку он не дотягивает до негласного стандарта таких устройств. В этой заметке он использован только для демонстрации вариантов решения проблем монтажа элементов.
Проблемам монтажа обычно уделяют мало внимания, хотя на практике они почти всегда отнимают много сил и времени.
Ниже — 40-минутное видео и много фото.
Видео
Время разных этапов этого видео:
1 мин 24 сек — пару слов по схеме БП
8 мин 09 сек — начало по теме видео
10 мин 46 сек — БП разобран, рассказ о монтаже
12 мин 08 сек — об изучении рынка и запасах хлама
17 мин 05 сек — закрепление диодных мостов и конденсаторов
19 мин 51 сек — проблемы укладки проводов
20 мин 28 сек — монтаж деталей лицевой панели
32 мин 07 сек — некоторые выводы
34 мин 30 сек — крепление трансформатора без контакта с корпусом
Устройство БП
Пару слов о самом блоке питания.
БП 4-х канальный, трансформаторный.
Каждый из 4-х каналов построен на базе линейного стабилизатора LM350, и полностью изолирован от соседних. БП будет по мере надобности дорабатываться, хотя сейчас весомых причин для этого нет. Дело в том, что предназначение и полезный эффект от возможных доработок БП пока не стоит тех затрат, которые ради этого необходимо будет понести.
Впрочем, время покажет.
Трансформатор
Об этом трансформаторе у меня есть отдельная заметка:
Перемотка трансформатора без разборки
и даже видео:
http://www.youtube.com/watch?v=TLogCQZMsYA
Здесь хочется особо отметить один момент.
Поскольку этот рабочий блок питания (наподобие лабораторного) является инструментом, а не частью другого изделия, то я не увидел смысла в том, чтобы создавать какой-то полностью законченный продукт.
Т.е. этот БП всегда в состоянии перманентной доработки, переделки, и его можно всегда разобрать и изменить под текущую задачу. И трансформатор, имеющий множество вторичных обмоток, делался изначально с возможностью изменять в нем напряжение на каждом канале в зависимости от задач.
Подробнее о нем — см. в упомянутой выше заметке.
Схема
БП не доделан! И хотя схема здесь не имеет значения (поскольку БП использован как пример решения проблем монтажа), привожу ее ниже:
Здесь использован простейший вариант с минимальным количеством радиодеталей. Единственный интересный момент — это использование двух параллельных конденсаторов в сглаживающем фильтре после диодного моста. Один конденсатор основной на 4700 мкФ 50v, второй низкоимпедансный малой емкости, находящейся в непостредственной близости к микросхеме на 470 мкФ 50v.
КСТАТИ! Зависимость выходного напряжения от угла поворота ручки переменного резистора в стандартной схеме LM350 одинакова при разных входных напряжениях (до максимального напряжения меньшего из этих разных).
Монтаж элементов
В процессе обдумывания монтажа приходится покупать сначала разные образцы элементов конструкции, гнезд и радиодеталей, которые есть в продаже и прикидывать, прикладывать, проверять.
А потом докупать необходимое количество того образца, который удачно подошел.
Часто планы приходится менять только потому, что чего-то просто не оказалось в магазинах. Видимо имеет смысл заранее изучить рынок.
Сложно обойтись и без того, чтобы иметь под рукой кучу всякого старого барахла, разобранных изделий, крючков, проволочек, ручек, уголков, пружинок, пластин, пластмассовых шайб и просто обломков, для того, чтобы прикидывая их по очереди, конструировать из этого какие-то крепления и пр. составные элементы.
Эта работа может занять больше времени чем все остальное, имеющее непосредственное отношение к электронике.
Трансформатор
Трансформатор имеет внутренний экран (подробнее об устройстве и переделке трансформатора — см. отдельную заметку). Этот экран соединен с корпусом. Поскольку по поводу этого экрана в сети много споров, я решил не рисковать и изолировать корпус трансформатора от корпуса блока питания.
Для этого я использовал обыкновенные строительные пластмассовые дюбеля и резиновые подушки.
Дюбеля вставлены в отверстия и с обратной стороны разведены четырмя лепестками, прижатые сверху резиновой подушкой. Если в процессе я пойму, что корпус трансформатора все-таки лучше заземлить на корпус БП, то это можно будет легко сделать в любой момент.
Радиаторы
Радиаторы в этом БП были взяты с донорской платы — старый аудио усилитель. Пришлось отпилить лишние части. Была попытка нарезать резьбу под новые крепления — закончилась неудачей. В алюминии очень тяжело нарезать резьбу — она слизывается. Пришлось сверлить сквозные отверстия и использовать длинные винты.
Изначально я планировал изолировать радиаторы от корпуса, но по причине сложности гарантировать отсутствие случайного контакта, решение было изменено и были изолированы корпуса микросхем LM350 — через теплопередающую прокладку. Для закрепления корпусов микросхем на радиаторе винтами, пришлось использовать специальные изолирующие шайбы с бортиками. Они были взяты со сгоревшего компьютерного БП (хотя с ними проблем нет — они есть в продаже, как и изолирующие термопроводящие прокладки).
Так же повезло найти среди своего хлама длинные скобы, на которые были закреплены оба радиатора. Поскольку радиаторы имеют контакт с корпусом, то дополнительно экранируют часть схемы от трансформатора.
Регулятор оборотов вентилятора
Датчиком регулятора является термистор (NTC) взятый с донорской платы сгоревшего компьютерного БП. Схему регулятора оборотов я разрабатывал, погружая этот термистор в кипяток :). Это первая в моей жизни аналоговая схема с участием транзистора, которую я придумал сам без посторонней помощи 🙂 (см. выше в разделе «Схема«).
Конструкция выполнена навесным монтажом, и через изолятор закреплена на скобе одним винтом. Детали конструкции держат друг друга за счет жесткости своих выводов и пайки между ними. Регулирующий транзистор КТ815А и линейный стабилизатор LM317 имеют мини-радиаторы, и находясь близко возле вентилятора, получают даже при малых оборотах достаточный обдув.
Диодные мосты и фильтрующие конденсаторы
Диодные мосты KBU810 (8А 1000v) имеют в центре отверстие, которое позволило закрепить их в ряд на шпильке М4 (шпилька куплена в спец магазине вентиляционных систем по очень низкой цене).
Расстояние между ними выдерживается при помощи отрезков толстостенного кембрика. С обоих концов шпильки одета пластмассовая шайба, для предотвращения случайного контакта.
Между трансформатором и конструкцией из четырех выпрямителей на простых конденсаторах (4700 мкФ x 50v) с диодными мостами, установлен металлический экран на который наклеена малярная лента. К экрану подпаян провод с клеммой под заземление.
Лицевая панель — гнезда и переменные резисторы
На лицевой панели изначально планировалось по два регулятора на каждый из четырех изолированных друг от друга каналов, и индикаторы. В процессе изготовления БП стало понятно, что возможно многое из задуманного не имеет смысла. Единственное достоинство это БП — его «аналоговость». Соответственно любые узлы с использованием контроллера являлись бы потенциальным источником помех. Но главное — все дополнительные фишки оказались намного сложнее и дороже чем весь базовый БП. Поэтому решение было отложено на долгое время до полного понимания — стоит оно того или нет (или лучше сделать еще и импульсник и в нем развернуться как душе угодно).
Тем не менее место под возможную доработку было оставлено, и детали были использованы соответствующих размеров.
При обдумывании и проектировании элементов управления приходится как правило покупать разные варианты в единичном экземпляре, изучать наличие в магазинах и только потом, определившись, докупать полный комплект.
Укладка и закрепление проводов
Укладка проводов может оказаться более сложным делом, чем изначально кажется.
В этом БП я использовал провода в двойной изоляции в цепях постоянного тока. Они занимали много места и мне пришлось долго мучатся, устраняя выпирание лицевой панели. В результате некоторых усилий и экспериментов, удалось развести провода так, что они ничему не мешали и ни во что не упирались. На это ушло много времени.
Рекомендую активно использовать цветные кембрики (термоусадочную трубку), — даже в простых на первый взгляд конструкциях такая маркировка проводов значительно облегчает работу со схемой.
Обязательно надо продумать влияние помех, магнитных полей и направление потоков воздуха!
LM350T Блок питания регулятора напряжения 3A
LM350T Блок питания регулятора напряжения 1,2–33 В 3A. Блок питания LM350K Регулируемый блок питания (источник) с интегральной схемой LM350 сильноточный. В этом регулируемом блоке питания используется интегральная схема LM350K (металлический корпус ТО-3) или Lm350T (ТО-220), позволяющая регулировать выходное напряжение в диапазоне от 1,2 до 33 В при токе до 3 Ампер.
Lm350T Блок питания регулятора напряжения 1,2-33В 3А. Блок питания Lm350K Регулируемый блок питанияLm350T Распиновка Lm350K, техническое описаниеАксессуар, который может облегчить ваш проект, заключается в использовании одного из этих модулей вольтметра и амперметра со светодиодным дисплеем, которые можно приобрести в магазинах электроники. Если у вас есть терпение, вы можете даже заказать из Китая по цене в счет.
Светодиодный дисплей для амперметраСхема монтажа блока питания с CI Lm350
Схема блока питания с регулируемым напряжением Lm350Предложение по печатной плате
Следите за нами в социальных сетях
Блок питания с регулируемым напряжением Lm350 Плата блока питания с регулируемым напряжением Lm350
О LM350
Регулируемые стабилизаторы положительного напряжения с 3 выводами серии LM350 способны подавать ток свыше 3 А в диапазоне выходного напряжения от 1,2 В до 33 В.
Они исключительно просты в использовании и требуют всего 2 внешних резистора для установки выходного напряжения. Кроме того, как линейное регулирование, так и регулирование нагрузки сравнимы с дискретными конструкциями. Кроме того, LM350 упакован в стандартные корпуса транзисторов, которые легко монтируются и перемещаются.
В дополнение к более высокой производительности, чем у стационарных стабилизаторов, серия LM350T предлагает полную защиту от перегрузок, доступную только в микросхемах. В микросхему включены ограничения по току, защита от тепловой перегрузки и защита безопасной зоны. Все схемы защиты от перегрузки остаются полностью работоспособными, даже если клемма регулировки случайно отключена.
Обычно конденсаторы не нужны, если только устройство не расположено на расстоянии более 6 дюймов от конденсаторов входного фильтра, и в этом случае требуется входной байпас. Выходной конденсатор может быть добавлен для улучшения переходной характеристики, а обход регулировочного штифта увеличит подавление пульсаций стабилизатора.
Помимо замены стационарных регуляторов или дискретных конструкций, LM150 полезен в большом количестве других приложений. Поскольку регулятор является «плавающим» и видит только дифференциальное напряжение между входом и выходом, напряжение в несколько сотен вольт может регулироваться до тех пор, пока не будет превышена максимальная разница между входом и выходом, т. е. избегайте короткого замыкания на выходе.
При подключении постоянного резистора между регулировочным штифтом и выходом LM150 можно использовать в качестве прецизионного регулятора тока. Поставки с электронным отключением можно обеспечить, зажав регулировочную клемму на землю, которая программирует выход на 1,2 В, где большинство нагрузок потребляют небольшой ток.
Номера деталей серии LM150 с суффиксом NDS упакованы в стандартную стальную упаковку TO-3, а детали с суффиксом NDE упакованы в пластиковую упаковку TO-220. LM150 рассчитан на температуру −55 °C ≤ T J ≤ +150 °C, а LM350A рассчитан на температуру −40 °C ≤ T J ≤ +125 °C, а LM350 рассчитан на температуру 0 °C.
≤ Т J ≤ +125 °С.
Характеристики
- Регулируемое выходное напряжение до 1,2 В
- Гарантированный выходной ток 3 А
- Гарантированное терморегулирование
- Выход с защитой от короткого замыкания
- Постоянный предел тока в зависимости от температуры
- Протестировано усовершенствование продукта P+
- Подавление пульсаций 86 дБ 0,01%/В линейное регулирование (LM350A)
- Гарантировано Макс. Регулировка нагрузки 0,3 % (LM350A)
- Варианты выхода Регулируемый выход
- Iвых (макс.) (А) 3
- Vin (макс.) (В) 35
- Vin (мин.) (В) 4,2
- Vвых. (макс.) (В) 32
- Vвых. (мин.) (В) 1,25
- Шум (мкВср. кв.) 13
- Iq (тип.) (мА) 0,43 Тепловой
- сопротивление θJA (°C/Вт) 35
- Номинальные характеристики Каталог
- Емкость нагрузки (мин) (мкФ) 0
- Регулируемые выходы (кол-во) 1
- Характеристики —
- Погрешность (%) 1,8
- PS дБ) 40
- Напряжение отпускания (Vdo) (тип.
) (мВ) 2300 - Диапазон рабочих температур (C) от -40 до 125
) (мВ) 2300 Спецификация для сборки регулируемого источника питания.
Last Update: 21/11/2021 20:29
org (АРТ319Е)
3. Сборка с использованием печатной платы. 
Необходимо соблюдать положение всех поляризованных компонентов, диодов, электролитических конденсаторов и т.д. 
4. Использование обычного мультиметра в качестве вольтметра для индикации выходного напряжения. 
Если он останавливается раньше, чем ожидалось, это может быть сигналом того, что трансформатор фактически не обеспечивает максимальный ожидаемый ток. 
