Lm350T схема включения: Правильная схема и плата для стабилизаторов на микросхемах LM317, LM337, LM350 | 2 Схемы

Каталог радиолюбительских схем. Стабилизированный регулируемый блок питания с защитой от перегрузок

Каталог радиолюбительских схем. Стабилизированный регулируемый блок питания с защитой от перегрузок

Стабилизированный регулируемый блок питания с защитой от перегрузок

Множество радиолюбительских блоков питания (БП) выполнено на микросхемах КР142ЕН12, КР142ЕН22А, КР142ЕН24 и т.п. Нижний предел регулировки этих микросхем составляет 1,2…1,3 В, но иногда необходимо напряжение 0,5…1 В. Автор предлагает несколько технических решений БП на базе данных микросхем.

Интегральная микросхема (ИМС) КР142ЕН12А (рис.1) представляет собой регулируемый стабилизатор напряжения компенсационного типа в корпусе КТ-28-2, который позволяет питать устройства током до 1,5 А в диапазоне напряжений 1,2…37 В. Этот интегральный стабилизатор имеет термостабильную защиту по току и защиту выхода от короткого замыкания.

Рис.1. ИМС КР142ЕН12А

На основе ИМС КР142ЕН12А можно построить регулируемый блок питания, схема которого (без трансформатора и диодного моста) показана на рис.

2. Выпрямленное входное напряжение подается с диодного моста на конденсатор С1. Транзистор VT2 и микросхема DA1 должны располагаться на радиаторе. Теплоотводящий фланец DA1 электрически соединен с выводом 2, поэтому если DA1 и транзистор VD2 расположены на одном радиаторе, то их нужно изолировать друг от друга. В авторском варианте DA1 установлена на отдельном небольшом радиаторе, который гальванически не связан с радиатором и транзистором VT2.

Рис.2. Регулируемый БП на ИМС КР142ЕН12А

Мощность, рассеиваемая микросхемой с теплоотводом, не должна превышать 10 Вт. Резисторы R3 и R5 образуют делитель напряжения, входящий в измерительный элемент стабилизатора, и подбираются согласно формуле:

U_вых = U_вых.min ( 1 + R3/R5 ).

На конденсатор С2 и резистор R2 (служит для подбора термостабильной точки VD1) подается стабилизированное отрицательное напряжение -5 В. В авторском варианте напряжение подается от диодного моста КЦ407А и стабилизатора 79L05, питающихся от отдельной обмотки силового трансформатора.

Для защиты от замыкания выходной цепи стабилизатора достаточно подключить параллельно резистору R3 электролитический конденсатор емкостью не менее 10 мкФ, а резистор R5 зашунтировать диодом КД521А. Расположение деталей некритично, но для хорошей температурной стабильности необходимо применить соответствующие типы резисторов. Их надо располагать как можно дальше от источников тепла. Общая стабильность выходного напряжения складывается из многих факторов и обычно не превышает 0,25% после прогрева.

После включения и прогрева устройства минимальное выходное напряжение 0 В устанавливают резистором Rдоб. Резисторы R2 (рис.2) и резистор Rдоб (рис.3) должны быть многооборотными подстроечными из серии СП5.

Рис.3. Схема включения Rдоб

Возможности по току у микросхемы КР142ЕН12А ограничены 1,5 А. В настоящее время в продаже имеются микросхемы с аналогичными параметрами, но рассчитанные на больший ток в нагрузке, например LM350 — на ток 3 A, LM338 — на ток 5 А. Данные по этим микросхемам можно найти на сайте National Semiconductor [1].

В последнее время в продаже появились импортные микросхемы из серии LOW DROP (SD, DV, LT1083/1084/1085). Эти микросхемы могут работать при пониженном напряжении между входом и выходом (до 1…1,3 В) и обеспечивают на выходе стабилизированное напряжение в диапазоне 1,25…30 В при токе в нагрузке 7,5/5/3 А соответственно. Ближайший по параметрам отечественный аналог типа КР142ЕН22 имеет максимальный ток стабилизации 7,5 А.

При максимальном выходном токе режим стабилизации гарантируется производителем при напряжении вход-выход не менее 1,5 В. Микросхемы также имеют встроенную защиту от превышения тока в нагрузке допустимой величины и тепловую защиту от перегрева корпуса.

Данные стабилизаторы обеспечивают нестабильность выходного напряжения 0,05%/В, нестабильность выходного напряжения при изменении выходного тока от 10 мА до максимального значения не хуже 0,1 %/В.

На рис. 4 показана схема БП для домашней лаборатории, позволяющая обойтись без транзисторов VT1 и VT2, показанных на рис.2. Вместо микросхемы DA1 КР142ЕН12А применена микросхема КР142ЕН22А. Это регулируемый стабилизатор с малым падением напряжения, позволяющий получить в нагрузке ток до 7,5 А.

Рис.4. Регулируемый БП на ИМС КР142ЕН22А

Максимально рассеиваемую мощность на выходе стабилизатора Рmax можно рассчитать по формуле:

Р_max = (U_вх — U_вых) I_вых ,
где U_вх — входное напряжение, подаваемое на микросхему DA3, U_вых — выходное напряжение на нагрузке, I_вых — выходной ток микросхемы.

Например, входное напряжение, подаваемое на микросхему, U_вх=39 В, выходное напряжение на нагрузке U_вых=30 В, ток на нагрузке I_вых=5 А, тогда максимальная рассеиваемая микросхемой мощность на нагрузке составляет 45 Вт.

Электролитический конденсатор С7 применяется для снижения выходного импеданса на высоких частотах, а также понижает уровень напряжения шумов и улучшает сглаживание пульсаций. Если этот конденсатор танталовый, то его номинальная емкость должна быть не менее 22 мкФ, если алюминиевый — не менее 150 мкФ. При необходимости емкость конденсатора С7 можно увеличить.

Если электролитический конденсатор С7 расположен на расстоянии более 155 мм и соединен с БП проводом сечением менее 1 мм, тогда на плате параллельно конденсатору С7, ближе к самой микросхеме, устанавливают дополнительный электролитический конденсатор емкостью не менее 10 мкФ.

Емкость конденсатора фильтра С1 можно определить приближенно, из расчета 2000 мкФ на 1 А выходного тока (при напряжении не менее 50 В). Для снижения температурного дрейфа выходного напряжения резистор R8 должен быть либо проволочный, либо металло-фольгированный с погрешностью не хуже 1 %. Резистор R7 того же типа, что и R8. Если стабилитрона КС113А в наличии нет, можно применить узел, показанный на рис.3. Схемное решение защиты, приведенное в [2], автора вполне устраивает, так как работает безотказно и проверено на практике. Можно использовать любые схемные решения защиты БП, например предложенные в [3]. В авторском варианте при срабатывании реле К1 замыкаются контакты К1.1, закорачивая резистор R7, и напряжение на выходе БП становится равным 0 В.

Печатная плата БП и расположение элементов показаны на рис.5, внешний вид БП — на рис.6. Размеры печатной платы 112×75 мм. Радиатор выбран игольчатый. Микросхема DA3 изолирована от радиатора прокладкой и прикреплена к нему с помощью стальной пружинящей пластины, прижимающей микросхему к радиатору.

Рис.5. Печатная плата БП и расположение элементов

Конденсатор С1 типа К50-24 составлен из двух параллельно соединенных конденсаторов емкостью 4700 мкФх50 В. Можно применить импортный аналог конденсатора типа К50-6 емкостью 10000 мкФх50 В. Конденсатор должен располагаться как можно ближе к плате, а проводники, соединяющие его с платой, должны быть как можно короче. Конденсатор С7 производства Weston емкостью 1000 мкФх50 В.

Конденсатор С8 на схеме не показан, но отверстия на печатной плате под него есть. Можно применить конденсатор номиналом 0,01…0,1 мкФ на напряжение не менее 10…15 В.

Рис.6. Внешний вид БП

Диоды VD1-VD4 представляют собой импортную диодную микросборку RS602, рассчитанную на максимальный ток 6 А (рис.4). В схеме защиты БП применено реле РЭС10 (паспорт РС4524302). В авторском варианте применен резистор R7 типа СПП-ЗА с разбросом параметров не более 5%. Резистор R8 (рис.4) должен иметь разброс от заданного номинала не более 1 %.

Блок питания обычно настройки не требует и начинает работать сразу после сборки. После прогрева блока резистором R6 (рис.4) или резистором Rдоп (рис.3) выставляют 0 В при номинальной величине R7.

В данной конструкции применен силовой трансформатор марки ОСМ-0,1УЗ мощностью 100 Вт. Магнитопровод ШЛ25/40-25. Первичная обмотка содержит 734 витка провода ПЭВ 0,6 мм, обмотка II — 90 витков провода ПЭВ 1,6 мм, обмотка III — 46 витков провода ПЭВ 0,4 мм с отводом от середины.

Диодную сборку RS602 можно заменить диодами, рассчитанными на ток не менее 10 А, например, КД203А, В, Д или КД210 А-Г (если не размещать диоды отдельно, придется переделать печатную плату). В качестве транзистора VT1 можно применить транзистор КТ361Г.

Источники

1. http://www.national.com/catalog/AnalogRegulators_LinearRegulators-StandardNPN_PositiveVoltageAdjutable.html
2. Морохин Л. Лабораторный источник питания//Радио. — 1999 — №2
3. Нечаев И. Защита малогабаритных сетевых блоков питания от перегрузок//Радио. — 1996.-№12

Автор: А.Н. Патрин, г.Кирсанов

PA №12, 2004 г., с. 22.

Содержание

© Каталог радиолюбительских схем Все права защищены. Радиолюбительская страница. Перепечатка разрешается только с указанием ссылки на данный сайт. Пишите нам. E-mail: [email protected] или [email protected].

Я радиолюбитель

Описание LM317T: характеристики и схема подключения

Сегодня разберём характеристики трехконтактного стабилизатора LM317T и его стандартные схемы подключения, драйверы тока и схему с регулируемым блоком питания. Данная микросхема очень популярна и не мудрено что на ней собирают множество различных устройств. Может выдавать напряжение на выходе от 1,2 до 37 В. Есть защита от больших значений токов и перегрева.

Цоколевка

Распиновку LM317T будем рассматривать в корпусе ТО-220. У большинства производителей выводы расположены в следующем порядке: слева управляющий, посередине выход и справа вход. Но в тех-документации от Micro Commercial Components выход и вход поменяны местами: слева управление, за ним идёт вход и последний выход. На рисунке ниже выходы представлены в том порядке, как и у большинства компаний.

Технические характеристики

Следует отметить что измерение всех параметров производились в лаборатории при температуре +25°С. И так, для стабилизатора LM317T характеристики равны:

• диапазон напряжений на выходе стабилизатора от 1,25 до 37 В;
• нестабильность выходного напряжения – 0,1%;
• опорное напряжение V_REF от 1,2 до 1,3 В;
• Максимальная разность между входным и выходным напряжением V _i — V_o = 40 В;
• выходной ток I_O = 1,5 А;
• регулируемый ток вывода I_ADJ от 50 до 100 мкА;
• термическое сопротивление кристалл-воздух R_thj-amb = 65 °С/Вт;
• тепловое сопротивление кристалл-корпус R_thj-case = 5 °С/Вт;
• рабочая температура перехода T_OPR = 0 … +125 ^ОС;
• диапазон температур хранения T_STG = -65 …+150 ^ОС.

Аналоги

Ели Вам нужен аналог LM317T, он у него есть и даже полностью идентичный, это KA317M. Так что смело используйте его.

Схемы включения

Сначала разберём стандартную схему, которую можно найти в технической документации на LM317T. На ней кроме самого стабилизатора находится два конденсатора, один из которых установлен на входе (ёмкостью 0,1 мФ), а второй на выходе (1,0 мФ). А также двух резисторов R1 и R1.

Как видно резисторы R1 и R2 подключены к управляющему выходу устройства по схеме делителя напряжения. Сопротивление R1 является постоянным и его величина, по рекомендациям производителя, должна быть равна 240 Ом. С помощью R2 можно регулировать выходное напряжение. Его можно найти по формуле:

В ней второе слагаемое мало, так как величина I_ADJ не может быть дольше 100 мА, поэтому его можно не учитывать в расчётах. Из формулы понятно, чем больше сопротивление R2, тем больше выходное напряжение.

Рассчитаем какое напряжение будет на выходе, если величина сопротивления R2 равна 1,5 кОм.

Как видно и расчёта, на выходе будет напряжение 9 В. Но чтобы получить данную разность потенциалов на вход нужно подать напряжение большей величины.

Часто возникает задача найти R2 зная необходимое напряжение стабилизации. Для этого можно использовать формулу:

Чтобы вам не пришлось делать расчёты вручную приведём таблицу, в которой все необходимые значения уже посчитаны (сопротивление R1 = 240 Ом).

Напряжение стабилизации, В	Величина сопротивления R2, Ом	Ближайшее стандартное значение, Ом
3	336	330
3,3	393,6	390
4,7	662,4	680
5	720	750
5,5	816	820
7,4	1180,8	1 200
9	1488	1 500
10	1680	1 600
12	2064	2 000
15	2640	2 700
18	3216	3 300
20	3600	3 600
25	4560	4 700
27	4900	5 100

На LM317T легко собрать драйвер тока. Обычно такие схемы используются для питания отдельных светодиодов и светодиодных матриц. Производители рекомендуют использовать такую схему:

В этом примере выходной ток через светодиод устанавливается подбором сопротивления R1. Рассчитать его можно по формуле:

где I_out – ток на выходе стабилизатора, который равен току через светодиод.

Типичный ток через одиночный маломощный светодиод равен 0,02 А. Подставляем данное значение в формулу и получаем сопротивление R1 – 62,5 Ом. Чтобы резистор не перегорел нужно определить его мощность. Для этого используем формулу:

В нашем случае мощность резистора должна быть больше 0,02²*62,5=0,024 Вт, то есть подойдёт любой резистор, даже самый маленький.

После стандартных примеров перейдём к реальной конструкции. Рассмотрим регулируемый блок питания, в котором можно регулировать напряжение на выходе в диапазоне от 1,2 до 30 В и рассчитанный на максимальный выходной ток в 10 А. При этом БП имеет защиту от короткого замыкания.

Данное устройство сделано из минимального количества недорогих деталей. Так как стабилизатор LM317T способен выдержать ток не более 1,5 А, то в конструкции используется транзистор MJE13009, благодаря которому на выходе можно получить ток равный 10 А.

Регулировка выходного напряжения осуществляется с помощью переменного резистора Р1 номиналом 5 кОм. Кроме этого в схеме используются шунтирующие резистора R1 и R2 с одинаковым сопротивлением – 200 Ом. После отключения питания конденсатор С1 разряжается через резистор R3 сопротивлением 10 кОм. На выходе трансформатора напряжение может быть от 12 до 35 В. Диодный мост можно брать любой, способный выдержать ток от 10 А и выше, например, GBJ2510 рассчитанный на 25 А.

Транзистор MJE13009 можно заменить на MJE13007 или отечественные КТ805, КТ808, КТ819 или другие. При выборе транзистора важно обращать внимание на силу тока на выходе стабилизированного блока питания.

Используемый транзистор и LM317T нужно устанавливать на радиатор с достаточно большой для охлаждения площадью. Для этих целей можно использовать систему охлаждения компьютерного процессора. Не забудьте изолировать LM317T от радиатора теплопроводящей прокладкой. Также на радиатор желательно установить и диодный мост.

Производители и DataSheet

Перечислим основные компании, которые занимаются производством LM317T и приложим их datasheet:

• Texas Instruments;
• ON Semiconductor;
• Inchange Semiconductor;
• Fairchild Semiconductor;
• Comset Semiconductor.

В отечественных магазинах можно прибрести продукцию следующих фирм:

• STMicroelectronics;
• Tiger Electronic;
• Micro Commercial Components.

DataSheet PDF Search Site

Вы устали рыскать по Интернету в поисках нужных вам спецификаций? Не ищите ничего, кроме Datasheet39. com, основного источника таблиц данных. С обширной коллекцией спецификаций электронных компонентов, от транзисторов до микроконтроллеров, на Datasheet39.com есть все, что вам нужно для завершения ваших электронных проектов.

Преимущества использования сайта

Вы можете скачать все спецификации бесплатно на Datasheet39.com. Для доступа к необходимой информации не требуется абонентской платы или требований к подписке. Найдите нужную спецификацию и сразу же загрузите ее. Мы стремимся предоставить нашим пользователям максимально возможное качество и скорость.

Новые листы технических данных

Номер детали	Функция	Производители	ПДФ
AP60T03GH-HF	N-КАНАЛЬНЫЙ РЕЖИМ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ POWER MOSFET	Передовая силовая электроника
БЗТ52К10	Стабилитроны для поверхностного монтажа	Кексин
БЗТ52К11	Стабилитроны для поверхностного монтажа	Кексин
БЗТ52К12	Стабилитроны для поверхностного монтажа	Кексин
БЗТ52К13	Стабилитроны для поверхностного монтажа	Кексин
БЗТ52К15	Стабилитроны для поверхностного монтажа	Кексин
БЗТ52С16	Стабилитроны для поверхностного монтажа	Кексин
БЗТ52К18	Стабилитроны для поверхностного монтажа	Кексин
БЗТ52К20	Стабилитроны для поверхностного монтажа	Кексин
БЗТ52К22	Стабилитроны для поверхностного монтажа	Кексин

Файлы Sitemap

Блок питания от 1,2 до 24 В x 3 А с использованием LM350 (ART319E)

Превосходный регулируемый источник питания для стенда, способный подавать ток до 3 А, может быть легко разработан с помощью нескольких компонентов с использованием интегральной схемы LM350T. На самом деле, это один из самых универсальных источников питания, который читатель может найти на своем стенде.

   Интегральная схема LM350 состоит из линейного стабилизатора напряжения, который также может быть сконфигурирован как регулятор тока, способный питать нагрузку до 3 А. На рисунке 1 показана схема подключения этого компонента. Обратите внимание, что, в отличие от многих распространенных стабилизаторов напряжения, центральный контакт является не настройкой (Adj), а выходом. Это оправдано тем, что в силовых компонентах центральный штифт также крепится к выступу (язычку) для облегчения отвода тепла компонента, который должен быть установлен на радиаторе тепла. Т-суффикс этого компонента указывает на оболочку ТО-220, поскольку он аналогичен другому металлическому компоненту оболочки ТО-5.

 

Рисунок 1 — LM350-T.

 

 

Интегральная схема LM350 также обладает важными для проекта источников функциями, такими как защита от коротких замыканий, защита от короткого замыкания или отключение при перегреве, и обеспечивает отличное регулирование, отраженное в описываемом источнике. Также отметим, что LM350-T имеет стабилитрон 1,2 В для справки, следовательно, это минимальное напряжение схемы, потому что при заземлении Adj, по крайней мере, настройка, рассматриваемый диод остается в схеме, устанавливающей это значение. минимальное выходное напряжение.

 

 

Сборка

На рисунке 2 представлена ​​полная схема блока питания.

 

Рисунок 2 – Полная схема блока питания.

 

 

Его сборка может быть выполнена на базе клеммной колодки (так как схема не критична) или на печатной плате по схеме, показанной на рис. 3.

 

 

Рис. 3. Сборка с использованием печатной платы.

 

 

Отметим, что в случае с печатной платой дорожки, по которым проходят самые сильные токи, должны быть оставлены широкими. Для каждого усилителя принято оставлять ширину не менее 1 мм, что подразумевает дорожки шириной 3 мм для основных токов, обеспечиваемых этим источником.

Трансформатор — это компонент, который в основном определяет максимальное выходное напряжение. Максимальное выходное напряжение будет примерно на 2 В ниже входного напряжения схемы. Это напряжение также будет зависеть от значения P1, которое может быть от 2,2 кОм до 4,7 кОм. Также важно, чтобы трансформатор был хорошего качества, фактически способным обеспечить ток 3 А, в основном при более высоких выходных напряжениях.

В низкокачественном трансформаторе может наблюдаться падение напряжения, когда требуются более интенсивные токи, что влияет на более высокие выходные напряжения. Интегральная схема должна быть смонтирована на хорошем радиаторе тепла и по возможности даже из коробки. Необходимо соблюдать положение всех поляризованных компонентов, диодов, электролитических конденсаторов и т.д.

 

Для индикации выходного напряжения существует несколько вариантов, например, аналоговый индикатор, состоящий из микроамперметра 0-200 мкА с резистором 10 кОм, включенным последовательно с подстроечным резистором 100 кОм. Миллиамперметр 0-1 мА также может быть использован для той же цели, и калибровка будет производиться на основе показаний обычного мультиметра.

Другая возможность заключается в использовании 3 ½ разрядного цифрового модуля, который можно получить на основе интегральной схемы 7106 (Intersil). Эти модули могут быть легко сконфигурированы как цифровые вольтметры с хорошей точностью. Наконец, интересное (и даже экономичное) решение состоит в том, чтобы встроить недорогой мультиметр, который можно найти даже в супермаркетах, установив его шкалу на постоянное напряжение и используя его выходные показания, как показано на рис. 4.

 

 

Рис. 4. Использование обычного мультиметра в качестве вольтметра для индикации выходного напряжения.

 

                          

Выход напряжения может быть выполнен с клемм (красный и черный), по типу, который также подходит для штекеров типа «банан».

Таким образом, считыватель также может рассчитывать на пару кабелей (красный и черный) с зажимами типа «крокодил», облегчающими его подключение к источнику и питание внешних цепей, как показано на рис. 5.

 

Рис. 5. Кабели с зажимами типа «крокодил» полезны для питания различных устройств.

 

 

Тестирование и использование

 

После завершения сборки внимательно проверьте ее и, если все в порядке, подключите блок питания к сети. Для первоначального тестирования подключите к выходу мультиметр и нагрузите на выходе резистор 15 Ом до 50 Ом x 10 Вт.

При включении питания напряжение, показываемое мультиметром, должно возрасти до установленного максимального значения. Если он останавливается раньше, чем ожидалось, это может быть сигналом того, что трансформатор фактически не обеспечивает максимальный ожидаемый ток.

 

При использовании всегда соблюдайте максимальный ток, который может обеспечить источник питания, и соблюдайте полярность подключения подключенной цепи, так как случайное перепутывание может привести к ее возгоранию. Никогда не изменяйте напряжение питания чувствительной нагрузки, такой как электронное устройство, когда оно подключено к источнику питания. Всегда сначала выключайте нагрузку, меняйте напряжение, а затем снова включайте.

 

 

CI-1 — LM350T — интегральная схема, регулятор напряжения

D1, D2 — 1N5404 — кремниевые выпрямительные диоды

D3 — 1N4002 — кремниевый выпрямительный диод

LED1 — общий красный светодиод

C1 — 4 700 мкФ или 0 мкФ x 40 В — электролитический конденсатор

C2 — 100 нФ — керамический конденсатор

C3 — 100 мкФ x 36 В — электролитический конденсатор

R1 — 2,7 кОм x 1/8 Вт — резистор — красный, фиолетовый, красный

R2 — 220 Ом x ½ Вт — резистор — красный, красный, коричневый

R3 — 10 кОм x 1/8 Вт — резистор — коричневый, черный, оранжевый

M1 — 100 мкА — индикатор с подвижной катушкой

T1 — Трансформатор с первичным напряжением в соответствии с местной сетью напряжения и вторичным от 22,5 до 25 В с током 3 А — см. текст

P1 — 4,7 кОм — линейный или логарифмический потенциометр

P2 -100 кОм — подстроечный потенциометр

S1 – Вкл.