317 как стабилизатор тока

Линейный стабилизатор напряжения или тока LM317

Цена: $1.81 за 10 шт.

Перейти в магазин

Здравствуйте. Предлагаю вниманию обзор интегрального линейного регулируемого стабилизатора напряжения (или тока) LM317 по цене 18 центов за штуку. В местном магазине такой стабилизатор стоит на порядок больше, поэтому меня и заинтересовал этот лот. Решил проверить, что продаётся по такой цене и оказалось, что стабилизатор вполне качественный, но об этом ниже.
В обзоре тестирование в режиме стабилизатора напряжения и тока, а также проверка защиты от перегрева.
Заинтересовавшихся прошу…

Немного теории:

Стабилизаторы бывают линейные и импульсные.
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.
Импульсный стабилизатор напряжения — это стабилизатор напряжения, в котором регулирующий элемент работает в ключевом режиме, то есть бо́льшую часть времени он находится либо в режиме отсечки, когда его сопротивление максимально, либо в режиме насыщения — с минимальным сопротивлением, а значит, может рассматриваться как ключ. Плавное изменение напряжения происходит благодаря наличию интегрирующего элемента: напряжение повышается по мере накопления им энергии и снижается по мере отдачи её в нагрузку. Такой режим работы позволяет значительно снизить потери энергии, а также улучшить массогабаритные показатели, однако имеет свои особенности.
Преимущество импульсного стабилизатора — высокий КПД, низкое тепловыделение.
Недостаток — бОльшее количество элементов, наличие помех.

Герой обзора:

Лот состоит из 10 микросхем в корпусе ТО-220. Стабилизаторы пришли в полиэтиленовом пакете, обмотанным вспененным полиэтиленом.
Сравнение с наверно самым известным линейным стабилизатором 7805 на 5 вольт в таком же корпусе.

Тестирование:
Подобные стабилизаторы выпускаются многими производителями, вот ссылка на руководство от Texas Instruments.
Расположение ножек следующее:1 — регулировка;
2 — выход;
3 — вход.
Собираем простейший стабилизатор напряжения по схеме из руководства:Вот что удалось получить при 3 положениях переменного резистора:Результаты, прямо скажем так, не очень. Стабилизатором это назвать язык не поворачивается.
Далее я нагрузил стабилизатор 25 Омным резистором и картина полностью преобразилась:
Далее я решил проверить зависимость выходного напряжения от тока нагрузки, для чего задал входное напряжения 15В, подстроечным резистором выставил выходное напряжение около 5В, и выход нагрузил переменным 100 Омным проволочным резистором. Вот что получилось:Ток более 0,8А получить не удалось, т.к. начало падать входное напряжение (БП слабый). В результате этого тестирования, стабилизатор с радиатором нагрелся до 65 градусов:
Для проверки работы стабилизатора тока, была собрана следующая схема:Вместо переменного резистора я использовал постоянный, вот результаты тестирования:Стабилизация по току тоже хорошая.
Ну и как обзор может быть без сжигания героя? Для этого я собрал снова стабилизатор напряжения, на вход подал 15В, выход настроил на 5В, т.е. на стабилизаторе упало 10В, и нагрузил на 0,8А, т.е. на стабилизаторе выделялось 8Вт мощности. Радиатор убрал.
Результат продемонстрировал на следующем видео:

Да, защита от перегрева тоже работает, сжечь стабилизатор не удалось.

Стабилизатор вполне работоспособен и может быть использован как стабилизатор напряжения (при условии наличия нагрузки), так и стабилизатор тока. Также есть множество различных схем применения для увеличения выходной мощности, использования в качестве зарядного устройства для аккумуляторов и др. Стоимость сабжа вполне приемлемая, учитывая, что в оффлайне я могу купить такой минимум за 30 рублей, а в известном российском интернет магазине за 19 рублей, что существенно дороже обозреваемого.

На сём разрешите откланяться, удачи!

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Читайте так же:

Схемы стабилизаторов тока стабилизаторов напряжения

Линейный стабилизатор напряжения или тока LM317

Цена: $1.81 за 10 шт.

Перейти в магазин

Немного теории:

Герой обзора:

Да, защита от перегрева тоже работает, сжечь стабилизатор не удалось.

На сём разрешите откланяться, удачи!

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Стабилизатор тока для светодиодов. на лм317т

#1 SANBAKA

Здравствуйте друзья, нужен ваш совет. Поставил на машину лед ДХО и лампочки в габаритах заменил на светодиодные. Прошло пару месяцев, лампочки начали мигать, подумал что брак, но немного покапавшись в нете, нашел вот эту https://www.drive2.ru/l/5302384/ статью. Для начала решил стабилизировать ток на дхо, замерив их потребление (вышло 300ма), подобрал резистор отсюда http://ledcalc.ru/lm317, купил на 5ом, 0,5вт и стаб. lm317t. Все соединил, как на картинке ниже. Но вместо нужных мне 300ма, после стаба, выдает всего 30ма, светит очень тускло. Подскажите, где я ошибся?
п.с. сильно не пинайте, в электронике новичок

Читайте так же:

Стабилизатор напряжения для генератора переменного тока

Прикрепленные изображения

Наверх

#2 TRANSCODER

Помоему 2 нога выход и должен подключатся к диоду напрямую а 1 нога через резистор

Наверх

#3 SNB

Плюс светодиода киньте на вторую ногу микросхемы. А так он у Вас на первой ноге.

Ссори, заклинил, неправильно сказал. Dimid правильно рекомендует.

Сообщение отредактировал SNB: 03 Январь 2017 — 18:51

Наверх

#4 Dimid

Для стабилизатора тока правильное включение.

Резистор тестером проверили, там действительно 5 Ом?
Может в 10 раз больше — 51 Ом?

Наверх

#5 SANBAKA

Резистор тестером проверили, там действительно 5 Ом?
Может в 10 раз больше — 51 Ом?

Прикрепленные изображения

Наверх

#6 Dimid

На вход ЛМки какое напряжение подаете?
На 2 ноге ЛМки какое напряжение ?

Наверх

#7 SANBAKA

На вход ЛМки какое напряжение подаете?
На 2 ноге ЛМки какое напряжение ?

Сообщение отредактировал SANBAKA: 03 Январь 2017 — 21:35

Наверх

#8 дядька

Все расчеты даны для «голых» светодиодов без гасящих резисторов, а все ваши приблуды имеют встроенные резисторы, т.е. для вашей схемы в номинальном режиме остается всего лишь 2-2,5 Вольта. В вашем случае схема неработоспособна, либо она не будет обеспечивать номинальный ток. Т.е. 200-300 мА никак не выжмите, разве что подать на вход 24 В.

Наверх

#9 дядька

Я писал 2-2,5 В( при 14 В на входе), а в реале оказалось еще меньше 0,8 В. Схема далеко не в режиме.

Наверх

#10 SANBAKA

Все расчеты даны для «голых» светодиодов без гасящих резисторов, а все ваши приблуды имеют встроенные резисторы, т.е. для вашей схемы в номинальном режиме остается всего лишь 2-2,5 Вольта. В вашем случае схема неработоспособна, либо она не будет обеспечивать номинальный ток. Т.е. 200-300 мА никак не выжмите, разве что подать на вход 24 В.

Наверх

#11 дядька

Совершенно верно. Можно поставить стабилизатор напряжения 7812 на хорошем радиаторе и зашунтировать ДХО и вход стабилизатора емкостями, чтобы задавить импульсные помехи, да и дроссель на входе 7812 не помешал бы.

Наверх

#12 SANBAKA

Совершенно верно. Можно поставить стабилизатор напряжения 7812 на хорошем радиаторе и зашунтировать ДХО и вход стабилизатора емкостями, чтобы задавить импульсные помехи, да и дроссель на входе 7812 не помешал бы.

Прикрепленные изображения

Наверх

#13 дядька

Ошибочка вышла, 7812 тоже не будет работать, слишком мало напряжение на входе. А так да, гасящие резисторы тоже, в какой то степени, выполняют роль стабилизатора. А вот в ДХО может быть встроена более солидная схема стабилизации. В руках не держал, поэтому ничего конкретного сказать не могу. Только замеры, или справочные данные могут дать точный ответ. А, если все же мигает при пониженном напряжении, вероятнее всего, система уже имеет встроенный стабилизатор.

Сообщение отредактировал дядька: 03 Январь 2017 — 23:35

Наверх

#14 Donner

Я не пойму, светодиоды на 12 вольт, , подключай 12 вольт и все. Что за проблемы?

Наверх

#15 SANBAKA

Я не пойму, светодиоды на 12 вольт, , подключай 12 вольт и все. Что за проблемы?

Прикрепленные изображения

Наверх

#16 Donner

12 вольт — это в идеальном случае, обычно напряжение в сети авто колеблется от 11,. до 14,.В, а вместе с ним и ток (как я понял), это диодам не нравится. и они дохнут, у меня через 2 месяца, лампочка тип как на фото:

Сообщение отредактировал Donner: 04 Январь 2017 — 02:11

Наверх

#17 SNB

Я не пойму, светодиоды на 12 вольт, , подключай 12 вольт и все. Что за проблемы?

12 вольт — это в идеальном случае, обычно напряжение в сети авто колеблется от 11,. до 14,.В, а вместе с ним и ток (как я понял), это диодам не нравится. и они дохнут, у меня через 2 месяца, лампочка тип как на фото:

Читайте так же:

Дроссель как стабилизатор тока

Ну если типа как на фото, то уже стоит резистор 75 Ом. Либо его убирать и делать стабилизатор на LM317, либо просто добавить резистор, может быть даже Ом на 50. Характеристика яркости светодиодов очень нелинейна и на глаз практически не отличить яркость при 20 мА и 10 мА. А вот китайцы действительно грешат тем, что резисторы ставят в расчете на максимальный ток, наверное, чтобы сгорали быстрее.

317 как стабилизатор тока

Стабилизаторы тока

Бывают случаи, когда необходимо пропускать стабильный ток через светодиоды, ограничить ток зарядки аккумуляторов или испытать источник питания, а реостата под рукой нет. В этом, и не только, случае помогут специальные схемотехнические решения ограничивающие, регулирующие и стабилизирующие ток. Далее подробно рассмотрены схемы стабилизаторов и регуляторов тока

Источники тока, в отличие от источников напряжения, стабилизируют выходной ток, изменяя выходное напряжение так, чтобы ток через нагрузку всегда оставался одинаковым.
Таким образом, источник тока отличается от источника напряжения, как вода отличается от суши. Типичное применение источников тока – питание светодиодов, зарядка аккумуляторов и т.п.
Внимание! Не путайте стабилизатор тока со стабилизатором напряжения! Это может плохо кончиться =)

Простой стабилизатор тока на КРЕНке

Для этого стабилизатора тока достаточно применить КР142ЕН12 или LM317. Это регулируемые стабилизаторы напряжения способные работать с токами до 1,5А, входными напряжениями до 40В и рассеивают мощность до 10Вт (при соблюдении теплового режима).
Схема и применение показаны на рисунках ниже

Стабилизатор тока на КР142ЕН12 (LM317)

Стабилизатор тока на КРЕН в качестве зярядного устройства

Собственное потребление данных микросхем относительно невелико – около 8мА и это потребление практически не меняется при изменении тока протекающего через крен или изменения входного напряжения. Как видим, в вышеприведенных схемах, стабилизатор LM317 работает как стабилизатор напряжения, удерживая на резисторе R3 постоянное напряжение, которое можно регулировать в некоторых пределах построечным резистором R2. В данном случае R3 называется токозадающим резистором. Поскольку сопротивление R3 неизменно, то ток через него будет стабильным. Ток на входе крен будет примерно на 8мА больше.

Таким образом, мы получили простой как веник стабилизатор тока, который может применяться как электронная нагрузка, источник тока для заряда аккумуляторов и т.п.

Интегральные стабилизаторы достаточно шустро реагируют на изменение входного напряжения. Недостаток же такого регулятора тока – весьма большое сопротивление токозадающего резистора R3 и как следствие необходимость применять более мощные и более дорогие резисторы.

Простой стабилизатор тока на двух транзисторах

Достаточно широкое распространение получили простенькие стабилизаторы тока на двух транзисторах. Основной минус данной схемы – не очень хорошая стабильность тока в нагрузке при изменении питающего напряжения. Впрочем, для многих применений сгодятся и такие характеристики.

Далее показана схема стабилизатора тока на транзисторе. В данной схеме токозадающим резистором является R2. При увеличении тока через VT2, увеличится напряжение на токозадающем резисторе R2, которое при величине примерно 0,5…0,6В начинает открывать транзистор VT1. Транзистор VT1 открываясь начинает закрывать транзистор VT2 и ток через VT2 уменьшается.

Стабилизатор тока на транзисторах

Вместо биполярного транзистора VT2, можно применить MOSFET – полевой транзистор.

Стабилитрон VD1 выбирается на напряжение 8…15В и необходим в случаях, когда напряжение источника питания достаточно велико и может пробить затвор полевого транзистора. Для мощных MOSFET это напряжение составляет порядка 20В. Далее показана схема стабилизатора тока с использованием MOSFET.

Стабилизатор тока на полевом транзисторе

Нужно учитывать, что MOSFET открываются при напряжении на затворе не менее 2В, соответственно увеличивается и напряжение, необходимое для нормальной работы схемы стабилизатора тока. При зарядке аккумуляторов и некоторых других задачах вполне достаточно будет включить транзистор VT1 с резистором R1 непосредственно к источнику питания так, как это показано на рисунке:

Стабилизатор тока на полевом транзисторе

В схемах стабилизатора тока на транзисторах необходимое значение токозадающего резистора для заданного значения тока примерно в два раза меньше, чем в схемах со стабилизатором на КР142ЕН12 или LM317. Это позволяет применить токозадающий резистор меньшей мощности.

Читайте так же:

Защита стабилизаторов питания по току

Стабилизатор тока на операционном усилителе (на ОУ)

Если необходимо собрать регулируемый в широких пределах стабилизатор тока или стабилизатор тока с токозадающим резистором на порядок или даже два ниже, чем на схемах, показанных ранее, можно применить схему с усилителем ошибки на ОУ (операционном усилителе). Схема такого стабилизатора тока показана на рис:

Стабилизатор тока на операционном усилителе

В данной схеме токозадающим является резистор R7. ОУ DA2.2 усиливает напряжение токозадающего резистора R7 – это усиленное напряжение ошибки. ОУ DA2.1 сравнивает опорное напряжение и напряжение ошибки и регулирует состояние полевого транзистора VT1.

Обратите внимание, что схема требует отдельного питания, подаваемого на разъем XP2. Напряжение питания должно быть достаточным для работы компонентов схемы и не превышать значения напряжения пробоя затвора MOSFET VT1.

В качестве генератора опорного напряжения в схеме на рис. 7 применена микросхема DA1 REF198 с выходным напряжением 4,096В. Это достаточно дорогая микросхема, поэтому ее можно заменить обычной кренкой, а если напряжение питания схемы (+U) является стабильным, то и вовсе обойтись без стабилизатора напряжения в данной схеме. В этом случае переменный резистор R подсоединяется не к REF, а к +U. В случае электронного управления схемой вывод 3 DA2.1 можно подключить непосредственно к выходу ЦАП.

Для настройки схемы необходимо выставить ползунок переменного резистора R1 в верхнее по схеме положение, подстроечным резистором R3 установить необходимое значение тока – это значение будет максимальным. Теперь резистором R1 можно регулировать ток через VT1 от 0 до установленного при настройке максимального тока. Элементы R2, C2, R4 необходимы для предотвращения возбуждения схемы. Из-за этих элементов временные характеристики не являются идеальными, что видно по осциллограмме

Осциллограмма стабилизатора тока на ОУ

На осциллограмме луч 1 ( желтый ) показывает напряжение нагружаемого ИП (источника питания), луч 2 ( голубой ) показывает напряжение на токозадающем резисторе R7. Как видно, в течение 80 мкс через схему протекает ток в несколько раз больше установленного.

Стабилизатор тока на микросхеме импульсного стабилизатора напряжения

Иногда от стабилизатора тока требуется не только работать в широком диапазоне питающих напряжений и нагрузок, но и иметь высокий КПД. В этих случаях компенсационные стабилизаторы не годятся и на смену им приходят стабилизаторы импульсные (ключевые). Кроме того, импульсные стабилизаторы могут при небольшом входном напряжении получать высокое напряжение на нагрузке.

Далее предлагается к рассмотрению широко распространенная микросхема MAX771. Основные характеристики MAX771:

Напряжение питяния 2…16,5В
Собственное потребление 110uA
Выходная мощность до 15W
КПД при токе нагрузки 10mA…1A достигает 90%
Опорное напряжение 1,5V

На рисунке показан один из вариантов включения микросхемы, именно его мы и возьмем за основу нашей схемы.

MAX771 включен как повышающий стабилизатор напряжения

Упрощенно процесс стабилизации выглядит следующим образом. Резисторы R1 и R2 являются делителями выходного напряжения микросхемы, как только делимое напряжение, поступающее на вывод FB микросхемы MAX771, больше опорного напряжения (1,5V) микросхема уменьшает выходное напряжение и наоборот — если напряжение на выводе FB меньше 1,5V, микросхема увеличивает входное напряжение.

Очевидно, что если контрольные цепи изменить так, чтобы MAX771 реагировала (и соответственно регулировала) выходной ток, то мы полчим стабилизированный источник тока.
Ниже показаны модифицированная схема с ограничением выходного напряжения и вариант нагрузки.

При небольшой нагрузке, пока падение напряжения на токоизмерительном резисторе R3 меньше 1,5V, схема на Рис.10a работает как стабилизатор напряжения, стабилизируя напряжение на уровне стабилитрона VD2 + 1,5V. Как только ток нагрузки становится достаточно большим, на R3 падение напряжения увеличивается и схема переходит в режим стабилизации тока.

Резистор R8 устанавливается в том случае, если напряжение стабилизации может быть большим — больше 16,5V. Резистор R3 является токозадающим и рассчитывается по формуле: R3 = 1,5/Iст.
Недостатком схемы является достаточно большое падение напряжения на токоизмерительном резисторе R3. Данный недостаток устраняется применением операционного усилителя (ОУ) для усиления сигнала с резистора R3. Например, если резистор требуется уменьшить в 10 раз при заданном токе, то усилитель на ОУ должен усилить напряжение падающее на R3 тоже в 10 раз.

Читайте так же:

Tl431 как стабилизатор тока

Заключение

Итак, было рассмотрено несколько схем выполняющих функцию стабилизации тока. Конечно же, эти схемы можно улучшать, увеличивая быстродействие, точность и т.д. Можно применять в качестве датчика тока специализированные микросхемы и делать сверхмощные регулирующие элементы, но эти схемы идеально подходят в тех случаях, когда требуется быстро создать инструмент для облегчения своей работы или решения определенного круга задач.

Регулируемый блок питания своими руками

После мультиметра переменный источник питания (также называемый регулируемым блоком питания или лабораторным БП) является одним из самых полезных элементов оборудования, которое необходимо иметь в своей мастерской. Выходное напряжение блоков питания может регулироваться в широком диапазоне от менее 1 вольта до более чем 30 В, в зависимости от того как и по какой схеме он собран.

Регулируемые источники питания используются для питания радиосхем, которые ремонтируем или собираем. При разработке или тестировании устройств возобновляемой энергии можно использовать такой БП для имитации зарядки или разрядки аккумулятора, для настройки контроллера и нагрузки.

Вы можете конечно купить блок питания в магазинах электроники, но лучше построить свой собственный. Так вы чётко будете знать его работу, устройство, а при необходимости (это неизбежно в будущем) почините или улучшите.

Далее рассмотрим две схемы регулируемого блока питания. Обе используют детали, которые элементарно найти в местном магазине электронных компонентов.

Регулируемый блок питания на LM317
Регулируемый блок питания на LM723
Источник напряжения стабилизатора

Регулируемый блок питания на LM317

Первая схема это регулятор напряжения на основе LM317. Микросхема LM317 может выдавать до 1,5 А, имеет защиту от короткого замыкания и перегрева. Максимальное входное напряжение составляет 40 вольт постоянного тока, и оно изменяется на выходе до 1,2 вольт. Конечно LM317 следует установить на радиатор (если нагрузка планируется мощная — то большой).

Регулируемый блок питания на LM723

Также можете собрать схему для более совершенного и мощного регулируемого источника питания, используя микросхему LM723. Помимо регулируемого выходного напряжения, эта схема включает в себя регулируемый предел тока — вы можете ограничить ток, протекающий через тестируемую цепь, тем самым защищая источник питания от короткого замыкания. Параллельно стоящие 4 силовых транзистора увеличивают максимальный ток до 10 ампер (а это уже возможность зарядить авто аккумулятор, обычно средним током 5 А). Силовые транзисторы должны быть установлены на хороший радиатор.

Источник напряжения стабилизатора

Обе схемы стабилизаторов требуют источника питания постоянного тока (то есть подачу на них напряжения), и это напряжение должно быть как минимум на 3 В выше максимального напряжения, которое надо получить от регулируемого блока питания. Поэтому если планируется собрать источник питания, который можно регулировать от 1,2 до 12 вольт, понадобится на входе БП на 15 вольт или более (максимум до 40 вольт, иначе микросхемы сгорят от перегруза).

Схема блока питания постоянного напряжения

Традиционно используют сетевой трансформатор для преобразования сетевого напряжения 220 В до 15 В переменного тока. Затем используем мостовой выпрямитель для преобразования переменного тока в постоянный, а затем несколько фильтрующих конденсаторов для сглаживания пульсаций до чистого постоянного тока. Естественно нужен предохранитель для сетевой стороны.

Но не обязательно брать трансформатор, у большинства есть немало осиротевших импульсных БП которые больше не используются. Эти источники питания в основном от нерабочих мониторов или ноутбуков. У них выходное напряжение 20 В и максимальный ток 4,5 А. А этого более чем достаточно для самодельного переменного источника питания. Использование такого позволит после стабилизатора получать от 1,2 до 17 вольт.

Вы также можете подключить более одного источника питания последовательно для более высокого напряжения, например, два 12-вольтовых последовательно соединённые дадут напряжение 24 В, но максимальный ток будет таким, как в блоке питания с наименьшим номиналом мощности.

Прекрасной идеей будет добавить вольтметр и амперметр в самодельный лабораторный блок питания, тем более в магазинах полно готовых цифровых модулей светодиодных А/В-метров, поэтому делать его самому нет смысла. А если не хотите покупать готовый — ставьте обычные стрелочные индикаторы, как на фото.

голоса

Рейтинг статьи