Регулятор на lm317: 403 — Доступ запрещён – Стабилизированный регулятор напряжения на LM317 1.2-37В 1.5А

БЛОК ПИТАНИЯ НА LM317

   Блок питания – это непременный атрибут в мастерской радиолюбителя. Я тоже решил собрать себе регулируемый БП, так как надоело каждый раз покупать батарейки или пользоваться случайными адаптерами. Вот его краткая характеристика: БП регулирует выходное напряжение от 1,2 Вольта до 28 Вольт. И обеспечивает нагрузку до 3 А (зависит от трансформатора), что чаще всего достаточно для проверки работоспособности радиолюбительских конструкций. Схема проста, как раз для начинающего радиолюбителя. Собранная на основе дешёвых компонентов - LM317 и КТ819Г.

Схема регулируемого блока питания LM317


Список элементов схемы:

  • Стабилизатор LM317
  • Т1 - транзистор КТ819Г
  • Tr1 - трансформатор силовой
  • F1 - предохранитель 0.5А 250В
  • Br1 - диодный мост
  • D1 - диод 1N5400
  • LED1 - светодиод любого цвета
  • C1 - конденсатор электролитический 3300 мкф*43В
  • C2 - конденсатор керамический 0.1 мкф

  • C3 - конденсатор электролитический 1 мкф*43В
  • R1 - сопротивление 18K
  • R2 - сопротивление 220 Ом
  • R3 - сопротивление 0.1 Ом*2Вт
  • Р1 - сопротивление построечное 4.7K

Цоколёвка микросхемы и транзистора

Цоколёвка микросхемы и транзистора БП

   Корпус взял от БП компьютера. Передняя панель изготовленная из текстолита, желательно установить вольтметр на этой панели. Я не установил, потому что пока не нашёл подходящего. Также на передний панели установил зажимы для выходных проводов.

Корпус для схемы на lm317 взял от БП компьютера

Корпус для схемы на lm317 БП

   Входную розетку оставил для питания самого БП. Печатная плата сделанная для навесного монтажа транзистора и микросхемы стабилизатора. Их закрепил на общем радиаторе через резиновую прокладку. Радиатор взял солидный (на фото его видно). Его нужно брать как можно больший - для хорошего охлаждения. Всё-таки 3 ампера - это немало!

БЛОК ПИТАНИЯ НА LM317 самодельный - детали

БЛОК ПИТАНИЯ НА LM317 для начинающих

   Посмотреть все характеристики и варианты включения микросхемы LM317 можно в даташите. Схема в настройке не нуждается и работает сразу. Ну по крайней мере у меня заработала сразу. Автор статьи: Владислав.

   Форум по микросхемам стабилизаторам

   Обсудить статью БЛОК ПИТАНИЯ НА LM317


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.

СХЕМА РЕГУЛИРУЕМОГО БЛОКА ПИТАНИЯ НА LM317

Сразу отвечу на вопросы: да, этот блок питания я делал для себя, хоть и есть у меня приличный лабораторный блок; это чисто для питания детских электрических батареечных игрушек, чтоб не дёргать основной мощный. И теперь, когда я вроде оправдался за столь несолидную, как для опытного радиопаятеля конструкцию - можно перейти к подробному её описанию:-)

Схема источника напряжения на ЛМ317

Схема источника напряжения на ЛМ317 с регулировкой

В общем имелась приличная самодельная металлическая коробочка со стрелочным индикатором, в которой давно обитала зарядка (самодельная естественно). Но работала она слабовато, поэтому после покупки цифровой универсальной Imax B6 - внутри неё задумал разместить БП до 12 вольт, чтоб электронные детские игрушки питать (роботы, моторчики и так далее).

Схема источника напряжения на ЛМ317 с регулировкой

Схема источника напряжения на ЛМ317 с регулировкой

Сначала подбирал трансформатор. Импульсный не хотел ставить - мало ли бахнет вдруг или где коротнёт, вещь-то в детскую комнату планируется. Поставил ТП20-14, который после пары минут и бахнул)) Точнее задымел от межвиткового, так как этот трансформатор валялся лет 20 в тумбочке. Ну ничего - заменил на надёжный китайский 13В/1А от магнитолы какой-то (тоже лет 15 ей было).

Схема источника напряжения на ЛМ317 с регулировкой

Следующий этап сборки блока питания - выпрямитель с фильтром. Это значит диодный мост с конденсатором на 1000-5000 микрофарад. Паять его на рассыпухе не хотел - поставил готовую платку.

Схема источника напряжения на ЛМ317 с регулировкой

Схема источника напряжения на ЛМ317 с регулировкой

Отлично, уже имеем 15 вольт постоянки! Едем дальше... Теперь регулировка этих вольт. Можно было собрать на паре транзисторов простейший регулятор, но чтой-то облом. Самое быстрое решение - микросхема LM317. Всего 3 детали - регулятор переменный, резистор 240 Ом и сама микросхема-стабилизатор, которая на счастье завалялась в коробке. И даже не паянная!

Схема источника напряжения на ЛМ317 с регулировкой

Вот только она не заработала... Я сидел и тупо на неё смотрел: неужели дохлая попалась? Сначала трансформатор, теперь она... Нет, решительно непрушный день!

На следующее утро, на трезвую голову, заметил что 2 и 3 выводы перепутаны местами)) Перепаял и всё стало регулироваться. От 1,22 до 12В ровно. Осталось подпаять стрелочный индикатор, переключаемый тумблером как вольт/амперметр и светодиоды индикации питания и выходного напряжения. Просто красный через пару килоом на выход повесил, чтоб было видно примерно что делается, такая себе дополнительная защита от подачи 10 В на 3-х вольтовую игрушку.

Схема источника напряжения на ЛМ317 с регулировкой

И о защитах. Их тут нет. Даже при КЗ напряжение проседает и светодиоды тусклеют. Ток замыкания около 1,5 Ампер. Но придумывать электронные предохранители не стал - сам слабенький трансформатор играет роль токоограничителя. Если вам захочится повторить конструкцию по всем правилам - берите схему защиты отсюда.

Схема источника напряжения на ЛМ317 с регулировкой

Ещё из особенностей микросхемы отмечу падение напряжения около 2 В. Это не много и не мало - средне, как для таких стабилизаторов.

Схема источника напряжения на ЛМ317 с регулировкой

Конденсатор на выходе поставил 47 мкФ на 25 В. Защитный диод ставить не стал, говорят он не обязателен. Резистор переменный 6,8 кОм - но он работает в узком секторе поворота ручки, лучше заменить на 2-3 кОм. Или поставить последовательно ещё один, постоянного сопротивления.

Итоги работы

Схема источника напряжения на ЛМ317 с регулировкой

Подведём краткие итоги: схема однозначно рабочая и рекомендована к повторению начинающими мастерами, которые делают первые шаги, или теми кому лень тратить время/деньги на более сложные схемы БП. То, что минимальный порог 1,2 В - не проблема. Я например не помню случая, чтоб мне понадобилось меньше вольта))

   Схемы блоков питания

схема блока питания мощного регулируемого

На микросборке LM317T схема блока питания (БП) упрощается во много раз. Во-первых, есть возможность сделать регулировку. Во-вторых, стабилизация питания производится. Причем по отзывам многих радиолюбителей, эта микросборка в разы превосходит отечественные аналоги. В частности, ее ресурс очень большой, не идет ни в какое сравнение ни с каким другим элементом.

Основа блока питания – трансформатор

LM317T схема блока питания

Необходимо использование в качестве преобразователя напряжения понижающий трансформатор. Его можно взять от практически любой бытовой техники – магнитофонов, телевизоров и пр. Также можно использовать трансформаторы марки ТВК-110, которые устанавливались в блоке кадровой развертки черно-белых телевизоров. Правда, у них выходное напряжение всего 9 В, а ток довольно маленький. И если необходимо запитывать мощного потребителя, его явно не хватит.

Но если требуется сделать мощный БП, то разумнее использовать силовые трансформаторы. Их мощность должна составлять хотя бы 40 Вт. Чтобы на микросборке LM317T блок питания для ЦАП сделать, вам потребуется выходное напряжение 3,5-5 В. Именно такое значение нужно поддерживать в цепи питания микроконтроллера. Не исключено, что потребуется вторичную обмотку слегка изменить. Первичная при этом не перематывается, только проводится ее изоляция (по необходимости).

Выпрямительный каскад

LM317T блок питания для ЦАП

Выпрямительный блок – это сборка из полупроводниковых диодов. Ничего в ней сложного нет, только следует определиться с тем, какой тип выпрямления нужно использовать. Схема выпрямителя может быть:

  • однополупериодная;
  • двухполупериодная;
  • мостовая;
  • с удвоением, утроением, напряжения.

Последнюю разумно применять, если, например, на выходе трансформатора у вас 24 В, а нужно получить 48 или 72. При этом неминуемо уменьшается выходной ток, это следует учитывать. Для простого блока питания больше всего подходит мостовая схема выпрямителя. Используемая микросборка LM317T блок питания мощный не позволит сделать. Причина тому – мощность самой микросхемы составляет всего 2 Вт. Мостовая схема же позволяет избавиться от пульсаций, да и КПД у нее на порядок выше (если сравнивать с однополупериодной схемой). Допускается в выпрямительном каскаде использовать как диодные сборки, так и отдельные элементы.

Корпус для блока питания

В качестве материала для корпуса разумнее использовать пластик. Он удобен в обработке, поддается деформации при прогреве. Другими словами, можно без труда придать заготовкам любую форму. А для высверливания отверстий не потребуется много времени. Но можно немного потрудиться и сделать красивый, надежный корпус из листового алюминия. Конечно, с ним мороки будет побольше, зато внешний вид окажется потрясающим. После изготовления корпуса из листового алюминия, его можно тщательно зачистить, прогрунтовать и нанести по несколько слоев краски и лака.

К тому же вы сразу убьете двух зайцев – получите красивый корпус и обеспечите дополнительное охлаждение микросборке. На LM317T блок питания построен по такому принципу, что стабилизация осуществляется с выделением большого количества тепла. Например, у вас на выходе выпрямителя 12 Вольт, а стабилизация должна выдать 5 В. Вот эта разница, 7 Вольт, уходит на нагрев корпуса микросборки. Следовательно, она нуждается в качественном охлаждении. И алюминиевый корпус будет способствовать этому. Впрочем, можно поступить и более продвинуто – смонтировать на радиаторе термовыключатель, который будет управлять кулером.

Схема стабилизации напряжения

LM317T блок питания мощный

Итак, у вас есть микросборка LM317T, схема блока питания на ней перед глазами, теперь нужно определить назначение ее выводов. Их у нее всего три – вход (2), выход (3) и масса (1). Поверните корпус лицевой стороной к себе, нумерация производится слева направо. Вот и все, теперь осталось осуществить стабилизацию напряжения. А сделать это несложно, если выпрямительный блок и трансформатор уже готовы. Как вы понимаете, минус с выпрямителя подается на первый вывод сборки. С плюса выпрямителя происходит подача напряжения на второй вывод. С третьего снимается стабилизированное напряжение. Причем по входу и выходу необходимо установить электролитические конденсаторы с емкостью 100 мкФ и 1000 мкФ соответственно. Вот и все, только лишь на выходе желательно поставить постоянное сопротивление (порядка 2 кОм), которое позволит электролитам быстрее разряжаться после выключения.

Схема блока питания с возможностью регулировки напряжения

LM317T блок питания

Сделать регулируемый блок питания на LM317T оказывается проще простого, для этого не потребуется особых знаний и умений. Итак, у вас есть уже блок питания со стабилизатором. Теперь можно его слегка модернизировать, чтобы на выходе изменять напряжение, в зависимости от того, какое вам требуется. Для этого достаточно отключить первый вывод микросборки от минуса питания. По выходу включаете последовательно два сопротивления – постоянное (номинал 240 Ом) и переменное (5 кОм). В месте их соединения подключается первый вывод микросборки. Такие несложные манипуляции позволяют сделать регулируемый блок питания. Причем максимальное напряжение, подаваемое на вход LM317T, может составлять 25 Вольт.

Дополнительные возможности

регулируемый блок питания на LM317T

С применением микросборки LM317T схема блока питания становится более функциональной. Конечно, в процессе эксплуатации блока питания, вам потребуется проводить контроль основных параметров. Например, потребляемого тока либо выходного напряжения (особенно это актуально для схемы с регулировкой). Поэтому на лицевой панели нужно смонтировать индикаторы. Кроме того, вам нужно знать, включен ли в сеть блок питания. Обязанность оповещать вас о включении в электросеть лучше возложить на светодиод. Данная конструкция вполне надежная, только питание для него нужно брать с выхода выпрямителя, а не микросборки.

Для контроля тока и напряжения можно использовать стрелочные индикаторы с градуированной шкалой. Но в случае, если хочется сделать блок питания, который не будет уступать лабораторным, можно воспользоваться и ЖК-дисплеями. Правда, для измерения тока и напряжения на LM317T схема блока питания усложняется, так как необходимо использование микроконтроллера и специального драйвера – буферного элемента. Он позволяет подключать к портам ввода-вывода контроллера ЖК-дисплей.

Управление LM317T от ШИМ сигнала

Регулируемый интегральный стабилизатор напряжения LM317 компании National Semiconductor является очень популярной микросхемой, применяемой в источниках питания. LM317T позволяет изменять выходное напряжения в диапазоне от 1.25 до 37В при максимальном токе нагрузки до 1.5A. Регулировка выходного напряжения осуществляется на входе Vadj, для этого обычно применяют делитель напряжения, а для точной подстройки можно использовать потенциометр вместо постоянного резистора. См. онлайн калькулятор LM317/LM350/LM338

Однако, с развитием цифровой техники, иногда встает задача управления выходным напряжением преобразователя от микроконтроллера, либо любого другого цифрового устройства с ШИМ выходом. Представленная ниже схема позволяет заменить потенциометр или постоянные резисторы аналоговым напряжением после ШИМ сигнала. Т.о. можно осуществить real-time мониторинг выходного напряжения и точную его подстройку.

Схема управления LM317T от ШИМ сигнала

Используя операционный усилитель и простейший ФНЧ фильтр на RC-цепочке можно преобразовать ШИМ-сигнал в необходимый регулятору уровень постоянного напряжения на входе Vadj. После ФНЧ, ШИМ сигнал амплитудой 5В преобразуется в аналоговый сигнал 0-5В, а затем при помощи ОУ преобразуется до требуемого уровня. В качестве примера разберем ситуацию, когда ОУ умножает сигнал на 2. В таком случае на вывод Vadj преобразователя LM317 поступает напряжение от 0 до 10 Вольт. Следуя формуле Vout=Vadj+1.25В из даташита, получим размах выходного напряжения в диапазоне от 1.25 до 11.25 Вольт. Можно изменять коэффициент усиления ОУ при помощи резисторов R2 и R4, например при управлении от микроконтроллеров с 3.3В выходами.

В качестве ОУ можно применить известную м/с LM741, или любую другую, с подстройкой напряжения смещения входа. Номиналы RC-фильтра рассчитываются в зависимости от частоты ШИМ. В данной схеме частота ШИМ составляла 1 кГц.

Теги:

Схема управления LM317T от ШИМ сигналаnoauthor Схема управления LM317T от ШИМ сигнала Опубликована: 22.03.2013 Схема управления LM317T от ШИМ сигнала Схема управления LM317T от ШИМ сигнала0 Схема управления LM317T от ШИМ сигнала Вознаградить Я собрал 0 1

x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография

0

Оценить Сбросить

Средний балл статьи: 5 Проголосовало: 1 чел.

Author:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *