Sfera-perm.ru

Сфера Пермь
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Управляемый линейный стабилизатор тока

LDO линейный стабилизатор напряжения с низким падением

Аббревиатура LDO применительно к стабилизаторам или регуляторам напряжения расшифровывается как: “low drop out” или по-русски низкое падение на выходе. И это означает что чтобы получить требуемое напряжение на выходе стабилизатора входное напряжение должно не превышать выходное. Например в широко распространенном LDO стабилизаторе LM1117 для нормального функционирования стабилизатора достаточно падения в 1,2В.

Что позволяет сделать применение стабилизаторов с низким падением напряжения?
Например:

  • максимально снизить нижнюю границу диапазона работы устройства при питании от аккумуляторных батарей,
  • увеличить КПД блока питания в составе которого он трудиться,
  • обойтись без громоздких индуктивностей при фильтрации пульсаций напряжения (активный фильтр).

Как я уже писал, LM1117 считается стабилизатором с низким падением напряжения, с величиной этого самого падения в 1,2В. Я подумал, зачем такое относительно большое напряжение терять, ведь это удвоенное напряжение на p-n переходе транзистора из кремния? Почему бы не использовать полевой транзистор: в открытом состоянии канал полевого транзистора представляем собой лишь небольшое активное сопротивление.
Погуглив я нашел схемы где регулирование осуществляется полевым транзистором с n-каналом включенным в положительный провод питания. Вот только эти схемы требовали дополнительного источника питания, для управления затвором. Чтобы открыть полевой транзистор, на его затвор нужно было приложить напряжение на несколько Вольт выше напряжения на истоке, а значит и на выходе.
А вот почему бы не использовать p-канальный транзистор, он открывается отрицательным напряжением, которое у нас уже есть. И я нарисовал схему LDO использующую регулируемый стабилитрон TL431:

Эту схему я пока не собирал, возможно потребуются дополнительные RC-цепочки для предотвращения самовозбуждения схемы. Все таки TL431 склонна к самовозбуждению.

До применения полевого транзистора у меня были мысли использования биполярного p-n-p транзистора в качестве регулятора, в таком случае минимальное падение на стабилизаторе составило бы 0,6 В, что конечно поменьше чем 1,2 В.

Вот пара схем с биполярным транзистором.

Ещё я нагуглил на англоязычном форуме схему p-n-p транзистором, ту схему даже смоделировали и анализ частотной характеристики показал устойчивость схемы.
Если силовой биполярный транзистор заменить на полевой, то получим такую схему:

  • R1 — 68 кОм;
  • R2 — 10 кОм;
  • R3 — 1 кОм;
  • R4,R5 — 4,7 кОм;
  • R6 — 10 кОм;
  • VD1 — BZX84C6V2L;
  • VT1 — AO3401;
  • VT2,VT3 — 2N5550;

При указанных в перечне значениях VD1, R5, R6 напряжение на выходе стабилизатора составит 6 В.

18 thoughts on “ LDO линейный стабилизатор напряжения с низким падением ”

Автор молодец, он работает, а мы камешки подбрасываем )
Вот зачем, к примеру, полевиком стабилизацию наводить? И сложней и дороже. Если только токовая нагрузка стабильна, да и то жалковато. Но если экономичность электроэнергии поперед всего… ну, тогда да.
Но тогда надо большие падения экономить, чтоб экономического эффекта добиться. И не только по разнице напряжений, но и по потребляемому нагрузкой току. Но решение красивое, и интересное, как минимум.

  1. admin Автор записи 10.06.2016 в 21:50

Линейный стабилизатор с ультранизким падением напряжения я увидел в планшете Samsung Galaxy Tab P1000. Стабилизатор использовался для питания тачскрина напряжением 2,8 В при этом сам получал питание от литий-ионного аккумулятора, напряжение которого могло изменятся от 3.0 В до 4,2 В. Получалось что минимальное падение было всего 0,2 В.
Почему разработчики не поставили импульсный стабилизатор? Возможно было дорого городить импульсник ради питания тачскрина или таким образом избегали помех по питанию.
Я так и не нашел никакой информации по этому стабилизатору кроме его наименованию: IC-MULTI REG и номеру: 1203-006476.

  1. Павел20.07.2018 в 16:58

Если учесть что планшеты и телефоны не включаются уже при 3,6-3,45 . То падение все-таки от 0,6в для работы тачскрина

есть хороший стабилизатор HT7333 ток минимальный.

Есть вопрос по последней схеме. Зачем нужен резистор R4? Источник опорного напряжения питается от входного напряжения, а напряжение на коллекторе VT3 появится по любому после включения. С ион в правой части схемы и с биполярным транзистором в качестве регулирующего R4 потребовался бы однозначно, а здесь он зачем?

Еще два вопроса которые и раньше не давали покоя, и напомнили о себе в ходе прочтения публикации.
1. Для чего нужны транзисторные фильтры по питанию, когда можно сделать стабилизатор? Стабилизатор точно так же подавит пульсации, попутно поддерживая напряжение стабильным. Какие такие преимущества есть у фильтров перед стабилизаторами?
2. Любопытно, существуют ли в природе биполярные кремниевые транзисторы с падением напряжения на переходе менее 0,6 вольта? Есть же диоды Шоттки с минимальным падением на переходе. Почему бы не быть биполярным транзисторам сделанным по схожему с диодами Шоттки принципу?

  1. admin Автор записи 10.06.2016 в 22:13

Через R4 идет основной стабильный ток со стабилизированного выхода, R1 тут только для запуска. Конечно можно уменьшить номинал R1, а R4 выкинуть, но тогда с изменением входного напряжения будет сильно меняться ток через стабилитрон и следовательно напряжение на нем.

1. Падение напряжения на активном фильтре небольшое следовательно не нужно мощное охлаждение. А вот стабилизатор обязан срезать не только пульсацию но и весь излишек, а излишек бывает очень не маленький.
Кроме того есть применение где не нужно стабильное напряжение, например тот же УМЗЧ.

2. Если кратко то работа диода Шоттки основана на выпрямляющем контакте металл-полупроводник. А биполярный транзистор работает благодаря неосновным носителям заряда. Грубо говоря запихиваем в базу основные носители, а они попадая в область коллектора становятся неосновными и снижают его сопротивления

  1. Root11.06.2016 в 15:01

Теперь все понятно с R4. Оригинальное решение запуска и стабилизации тока через стабилитрон 🙂
И с фильтром тоже ясно, борьба за КПД.

Читайте так же:
Схема стабилизатора тока при зарядке аккумулятора

Обиделся насчет УМЗЧ. Там стабилизация необязательна (хоть и желательна для HiFi) лишь для выходного каскада. Поэтому, как правило, питание разных каскадов осуществляется разными источниками, и, некоторые каскады, запитаны не только стабилизированным, но и фильтрованным питанием. Полностью лишают стабилизации, обычно, лишь оконечник сабвуфера, ему она точно не нужна.

Просьба к автору объяснить, почему не использует конденсаторы для дополнительной фильтрации.
Вдруг запитывается устройство, которое генерирует вч помеху. Или по входу пройдет помеха.
И еще есть вопрос если убрать R1 , то я предполагаю запуск будет.

  1. admin Автор записи 11.07.2016 в 10:17

Да, конечно, конденсаторы нужны. Просто они не показаны на схеме. Как кашу маслом не испортишь, так и стабилизатор напряжения входными и выходными конденсаторами. Ну за редким исключением.
В первой схеме R1 необходим, чтобы VT1 хоть когда-то закрывался.
А в последней R1 нужен для первоначального запуска: пока нет напряжения на выходе — закрыт VT2, а пока он закрыт, то и VT1 закрыт, а пока VT1 закрыт, то нет напряжения на выходе. Замкнутый круг.

Кашу маслом не испортишь — если оно не машинное. По моему, как раз для низких падений напряжений они (конденсаторы) зачастую излишни. А генерирующие устройство, чем бы не запитывалось, фильтрует ее (помеху) сама… по крайней мере обязана это делать (и для себя в том числе), да и фильтры имеет посерьезнее и порасчитанее питающевого устройства., которое еще и неизвестно будет каким. Ну а дополнительно втулить пару кондеров — это уже та каша, которой, в принципе, не жалко… некоторым.

Подскажите какое падение напряжение или минимальное входное напряжение на КР1170ЕН6?

  1. admin Автор записи 05.02.2017 в 16:18

У стабилизатора КР1170ЕН6 есть аналог — LM2931 (Texas Instruments), так вот на аналог в документации пишут менее 0,6 В при выходном токе 100 мА и 0,2 В при 10 мА.
Скорее всего и у КР1170ЕН6 будет тоже самое.

Самая первая схема — неверная. Катод TL431 через базо-эмиттерный переход биполярного транзистора накоротко замыкается на шину питания. Должен быть ещё резистор.

а нибудет нифига работать . вернее будет я делал нечто похожее только на п-канале и компараторе всето оно вроде как работает но есть подводный камень в выходном напряжении присуствует пулсация в форме пилы пик пик 150мв примерно но это какбы еще фигбы с ним но вот что творится на входе это полный колапс пульсация до 800мв доходит и никакие конденсаторы эту дрянь не убирают . так что да согласен идея шикарная но увы 🙂
cам ищу схему подобного стабилизатора с низким падением но увы пока ничего не нашел

  1. Ден19.08.2019 в 13:44

На N канале делать стабилизацию в виде «повторителя» напряжения я бы не стал. Если биполяр грубо говоря это резистор, управляемый током базы, то MOS полевой транзистор таки источник тока, управляемый напряжением, И что бы оно пропустило большой ток ему нужно приличное напряжение затвор-подложка индуцирующее канал проводимости. Поэтому «повторитель» катит, только если как раз нужно попутное ограничение тока. А если нужен источник напряжения с минимальным внутренним сопротивлением, то для «+» в классической неизвращённой схеме линейника используем P-канал (как тут приводилось на схемах).

Возможно ли использовать последнюю схему для стабилизации 3,3 вольта, при входном напряжении от 3,6 до 4,2 вольт?

2 Схемы

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

LM317 и ШИМ управление от Arduino

Есть очень недорогие готовые модули регулятора напряжения, то есть стабилизатора на базе микросхем LM317. Вот схема принципиальная сборки и подключения такого модуля или отдельно микросхемы LM317:

Поскольку этот блок соответствует типичной схеме применения LM317, он отлично подходит для питания небольших проектов устройств или любой другой схемы, требующей постоянного напряжения. Согласно документации, чип LM317 представляет собой регулируемый трехконтактный стабилизатор положительного напряжения, способный выдавать более 1,5 А в диапазоне выхода от 1,25 В до 37 В. Для установки выходного напряжения требуется всего два внешних резистора. LM317 также включает ограничение тока, защиту от тепловой перегрузки и защиту безопасной рабочей зоны. Защита от перегрузки остается работоспособной, даже если контакт ADJ отключен.

Далее представлена функциональная блок-схема LM317. Операционный усилитель с входом смещения 1,25 В на ADJ обеспечивает простое программирование выходного напряжения или тока (но не обоих одновременно). Для устройств регулирования напряжения два резистора устанавливают выходное напряжение.

Поскольку значение VREF постоянно, значение R1 определяет количество тока, протекающего через R1 и R2. Значение R2 определяет падение IR от вывода ADJ к GND — более высокие значения R2 переводятся в более высокое V OUT. Но так как LM317 передает свой ток смещения на вывод OUT, нагрузка или обратная связь должны потреблять этот минимальный ток для регулирования, иначе потенциал выхода может быть слишком высоким.

Это небольшое дополнение в виде использования резистора 240 Ом в качестве верхнего резистора R1. R1 на 240 Ом является основным требованием для LM317 при использовании в качестве регулятора напряжения, поскольку надо чтобы внутренний источник опорного напряжения 1,25 В имел разрешающий ток 100 мкА. В спецификации для минимального тока нагрузки указано типичное значение 3,5 мА, максимум 10 мА. С резистором 240 Ом в качестве R1 как раз и получим ток около 5 мА, протекающий через нижний резистор R2.

LM317 и ШИМ-управление

Если верхний резистор R1 оставить на своем месте, а нижний R2 заменить источником напряжения, выходное напряжение LM317 будет примерно на 1,25 В выше входного. Следовательно, если подавать переменное напряжение от внешнего источника, например от микроконтроллера, сможем управлять выходом LM317 вместо использования традиционного подстроечного резистора или потенциометра.

Давайте объединим базовую схему стабилизатора LM317 с микроконтроллером, чтобы создать дистанционно управляемый регулируемый источник питания.

Теперь, когда выбрали стабилизатор напряжения, пришло время собрать вокруг него остальную часть схемы. Регулировка м/с с помощью внешнего источника напряжения это хорошо, но как обеспечить измененное напряжение на выводе ADJ? Самый простой способ — задействовать широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) от Arduino с операционным усилителем. На рисунке ниже показана идея.

Читайте так же:
Стабилизатор напряжения с источником тока

Тут создается аналоговое напряжение с помощью операционного усилителя LM358 (IC2A) вместе с резистором (R3) и конденсатором (C4), которые образуют RC-фильтр нижних частот (ФНЧ). ФНЧ преобразует напряжение ШИМ в постоянный сигнал. Увеличение частоты ШИМ должно уменьшить пульсации на выходе. Аналогичным образом, увеличение номинала резистора приводит к такому-же результату, но увеличивает время нарастания RC-цепочки. Можно и не использовать операционный усилитель, но у него есть преимущества. Например он формирует определенную степень защиты для Arduino.

Программа ШИМ для Arduino

На вход схемы подается сигнал ШИМ 5 В от Arduino Uno. В Arduino Uno PWM есть две частоты по умолчанию — 490 Гц и 980 Гц. Здесь используется цифровой вывод D3 с выходом ШИМ 490 Гц. Вот базовый скетч PWM на Arduino Uno.

analogWrite(pulseOut, 0); // Minimum

analogWrite(pulseOut, 128); // Middle

analogWrite(pulseOut, 255); // Maximum

Во время тестирования использовался обычный адаптер постоянного тока 9 В / 1 А для питания схемы Arduino и LM358, а модуль LM317 питался от БП 12 В. Источник питания 9 В будет работать для LM358, но максимальный выход от него будет близок только к 5 В. Это приводит к максимальному выходному вольтажу 0f 6,2 В от модуля LM317 (2,2 В — минимальное выходное напряжение). Можно конечно изменить напряжение источника питания операционного усилителя после настройки ОУ на умножение входного сигнала ШИМ 0–5 В на 10 (или около того), чтобы получить более высокие выходные напряжения от модуля LM317.

Чем выше частота ШИМ-сигнала, тем меньше пульсация напряжения на выходе схемы ФНЧ. Если используется частота по умолчанию цифрового ШИМ-вывода D3 (490 Гц), она слишком мала для приличной настройки. Необходимо увеличить эту частоту ШИМ до уровня в несколько кГц, чтобы получить более стабильное выходное напряжение. Можно сделать это изменив регистр таймера Ардуино.

Вот такая получилась идея по необычному применению LM317 стабилизатора, который можно использовать в самых разных устройствах автоматики.

Лучшие лабораторные блоки питания с АлиЭкспресс

Лабораторный блок (источник) питания — прибор, позволяющий преобразовывать исходное напряжение или ток в необходимое пользователю по одному или нескольким каналам. Устройство широко применяются в мастерских по ремонту компьютеров и телефонов, бытовой техники, на предприятиях, работающих с радиоэлектронной аппаратурой и т. п.

Мы подготовили рейтинг наиболее покупаемых лабораторных блоков питания, которые можно использовать для решения бытовых задач в повседневной жизни.

Как выбрать прибор

В отличие от первичных источников питания, предназначенных для перевода неэлектрической энергии в электроэнергию (например, солнечная батарея), лабораторный источник питания относится к вторичным, позволяющим преобразовать электроэнергию с целью обеспечения требуемых параметров (блок питания ПК, трансформатор, стабилизатор напряжения).

Лабораторный БП может быть линейным или импульсным. В основе приборов первого типа — трансформатор, работающий на низких частотах. Он понижает стандартное напряжение из электросети (220 В) до нескольких десятков вольт при сохранении частоты в 50 Гц. После этого диодный мост выпрямляет и сглаживает напряжение конденсаторами, выполняется окончательное снижение вольтажа стабилизатором до необходимого значения.

Линейный блок питания также называют регулируемым, поскольку он позволяет получать постоянный результат напряжения на выходе вне зависимости от изменений параметров при работе с переменным током. Это полезная функция для восстановления работоспособности аккумуляторов портативных устройств при нахождении в разряженном состоянии в течение длительного времени, а также для зарядки мобильных гаджетов.

Импульсный БП функционирует по принципу заряда импульсами тока сглаживающих конденсаторов. Главные достоинства такого типа приборов по сравнению с линейными — небольшой вес и КПД, превышающий 80 % за счет поступления в конденсаторы точного количества требуемой для работы БП энергии.

Важный параметр при выборе эффективного БП — диапазон напряжения и тока на выходе прибора. Устройства с автоограничением выходных параметров эффективнее приборов с постоянным диапазоном ввиду отсутствия ограничений по предельной мощности, вырабатываемой блоком питания.

Лабораторные БП могут содержать от 1 до 3 каналов. Большинство из них — одноканальные. Два или три канала применяются в специальных приборах, использующихся для компоновки схем с несколькими питающими напряжениями. Электроизоляция позволяет сделать независимыми ток и напряжение любого канала по отношению к электросети и прочим каналам. Это позволяет менять «плюс» на «минус» или соединять каналы последовательно.

В лабораторном источнике питания должны присутствовать защитные функции, позволяющие сохранить работоспособность прибора и предохраняющие пользователя от удара током. К ним относятся: защита от перегрузки по напряжению, току и мощности; предохранение от перегрева.

Наконец, большинство из БП среднего и премиального ценового диапазона поддерживают программный контроль наряду с ручным, а особо продвинутые модели управляются посредством компьютерных интерфейсов USB, LAN и IEEE-488.2. Это позволяет повысить комфорт при взаимодействии с прибором и единовременно отображать все параметры на мониторе ПК.

① Wanptek серия 3010 (KPS3010 / NPS3010 / GPS3010 / DPS3010 / WPS3010 / APS3010) цифровой лабораторный настольный источник питания

Блок питания оснащен светодиодным дисплеем для отображения силы тока, мощности и напряжения, имеет функцию автопереключения постоянного тока и давления. Выходное напряжение и ток регулируются пользователем в диапазоне от 0 до 60 В и от 0 до 10 А соответственно.

Устройство оснащено вентилятором, включающимся при нагреве до 50 градусов, USB-портом для зарядки гаджетов, имеет функции защиты от перегрузки по току (OCP) и перенапряжения (OVP).

Читайте так же:
Lm317 в мощном стабилизаторе тока

Достоинства:

    высокая точность как по напряжению, так и по току; хорошее качество сборки; удобное управление; модели DPS3010/WPS3010/APS3010 идут с USB-портом с поддержкой QC.

Недостатки:

    в серии много моделей, есть модели с выводом только трех цифр (разрядность индикатора) — этого бывает недостаточно для комфортной работы, лучше покупать модели с отображением на дисплее более трех цифр; присутствуют импульсные помехи.

В работе

② Регулируемый лабораторный блок питания Nice-Power, серия R-SPS

Точность отображения тока и напряжения достигает ±0,5 % + 2 знака. Прибор позволяет настраивать напряжение от 0 до 30-60 В, силу тока от 0 до 5-10 А. При заказе пользователь получает непосредственно блок питания, инструкцию по применению, кабель питания и подарок — линию вывода.

Достоинства:

    хорошая сборка; активное охлаждение при большой нагрузке; щупы хорошего качества для своей стоимости.

Недостатки:

    характеристики немного завышены.

③ Riden RD6018 / RD6018W Регулируемый преобразователь напряжения

Версии преобразователей напряжения RD6006 и RD6012 отличаются от RD6018 параметрами диапазонов выходного тока и мощности. Для RD6006 он составляет 0-6 А и 0-360 Вт; для RD6012 — 0-12 А и 0-720 Вт; для RD6018 — 0-18 А и 0-1080 Вт соответственно. Точность измерения входного напряжения достигает ±1 % + 5 цифр, выходного между настройками и измерениями — ±0.3 % + 3 цифры. Диапазон рабочей температуры прибора – от 0 до 40 градусов Цельсия.

Преобразователь напряжения оснащен 2,4-дюймовым цветным дисплеем высокого разрешения для индикации текущих значений. Прибор имеет особую положительную клемму для зарядки аккумуляторов, 10 клавиш для программирования настроек. Модификации с WI-FI-платой позволяют использовать прибор дистанционно, реализована поддержка ОС Android (5.0+) и Microsoft Windows (7 и выше).

Достоинства:

    высокая точность; хороший запас по току и напряжению; высокий КПД; есть ПО для ПК, блок программируется и калибруется. WI-FI позволяет подключиться к приложению на Android или iOS для управления блоком. Доступны альтернативные прошивки и ПО; удобное управление с большим количеством функций; представлены разные виды корпусов и блоков питания; качественный контрастный дисплей.

Недостатки:

    возможно появление высокочастотных помех (свиста); нет вытяжного вентилятора в корпусе.

Лабораторный блок питания своими руками 1,3-30В 0-5А

Дата: 12.02.2016 // 0 Комментариев

Собирая лабораторный блок питания своими руками, многие сталкиваются с проблемой выбора схемы. Импульсные блоки питания при наладке самодельных передатчиков или приемников могут давать нежелательные помехи в эфир, а линейные блоки питания зачастую не в силах развивать большую мощность. Почти универсальным блоком может стать простой линейный блок питания 1,3 – 30В и током 0 – 5А, который будет работать в режиме стабилизации тока и напряжения. При желании им можно будет, как зарядить аккумулятор, так и запитать чувствительную схему.

В сети гуляет интересная схема, которая обсуждалась на множестве форумов, отзывы по ней были ну совсем неоднозначные. Ниже приводим оригинал этой схемы, и вкратце расскажем, откуда она взята. На основе ее мы сделаем лабораторный блок питания своими руками.

Это почти классика. Блок питания реализован на стабилизаторе напряжения LM317, который может регулировать напряжение в пределах 1,3 – 37В. Работая в паре с мощным транзистором КТ818, схема способна протянуть через себя уже значительный ток. Ограничитель и стабилизатор тока, так называемая защита лабораторного блока питания, организована на LM301.

Если обратиться к первоисточникам, можно увидеть, что основа схемы описывалась в разных книгах, например Г. Шрайбер «300 схем источников питания» стр. 39.

А также упоминалась в книге П. Хоровиц «Искусство схемотехники» том 1, стр. 358.

Новичкам, собирающий первый блок питания, рекомендуем ознакомиться с вышеупомянутой литературой, там есть, что для себя почерпнуть.

Как видим, основа особо не поменялась, схема обросла парой фильтрующих конденсаторов, диодными мостами и весьма странным способом включения измерительной головки. Также применяется транзистор КТ818, который значительно уступает по мощности MJ4502 или MJ2955.

Лабораторный блок питания своими руками 1,3-30В 0-5А

Немножко подумав, мы сделали свою интерпретацию данного блока питания. Повысили емкость входных конденсаторов, убрали элементы измерительной головки и добавили парочку защитных диодов. Применения в этой схеме КТ818 было абсолютно неоправданно, он безбожно грелся и безвозвратно издох, пока его не заменили парой недорогих транзисторов TIP36C, которые включили параллельно.

Настройку блока питания необходимо проводить в несколько этапов:

Первое включение производится без LM301 и транзисторов. Регулятором Р3 проверяем, как регулируется напряжение. За регулировку напряжения отвечают LM317, Р3, R4 и R6, С9.

Если регулировка напряжения производиться нормально, тогда к схеме подключаем транзисторы. Пару транзисторов покупать лучше с одной партии, с максимально близким hFE. Для нормальной работы параллельно включенных транзисторов, в цепи эмиттера должны находиться балансировочные резисторы R7 и R8. Номинал R7 и R8 необходимо подбирать, сопротивление должно быть максимально низким, но достаточным, что бы ток проходящий через Т1 был равен току проходящим через Т2. На данном этапе к выходу БП можно подключать нагрузку, но ни в коем случае не стоит устраивать КЗ – транзисторы моментально выйдут из строя, забрав с собой и LM317.

Следующим этапом станет установка LM301. Важно убедиться, что на 4-й ножке операционного усилителя присутствует -6 В. Если там +6 В, то необходимо внимательно осмотреть, как у Вас включен диодный мост BR2 и правильно ли подключен конденсатор С2. Питание LM301 (7я ножка) МОЖНО брать с выхода БП.

Вся дальнейшая настройка сводиться к подгону Р1 под максимальный рабочий ток блока питания. Как видим, настроить лабораторный блок питания своими руками будет совсем не трудно, главное не допустить ошибки при монтаже.

Используемые нами основные компоненты:

  • Трансформатор ТПП 306-127/220-50. Позволяет выжать с каждой 20 вольтовой обмотки по 2,56 А, включив их параллельно получим 5,12 А. Остальные обмотки идут на питание операционного усилителя, вентилятора и цифрового вольтамперметра;
  • Стабилизатор — LM317К;
  • Транзисторы — TIP36C;
  • Операционный усилитель — LM301AN;
  • Конденсаторы электролитические – номинал см. схему, максимальным напряжением до 50В;
  • Диоды BR2 – 1N1007;
  • Диоды BR1 — MBR20100CT;
  • Резисторы R1 – 33 Ом, 2Вт;
  • Резисторы R5, R7, R8 – 0,1 Ом, 5Вт;
  • Остальные резисторы мощностью — 0,25Вт;
  • Резисторы Р1 – многооборотный подстроечный 470 кОм;
  • Предохранитель F2 – самовосстанавливающейся предохранитель от Littelfuse на 7А/30В.
Читайте так же:
Стабилизатор напряжения стс ток

Лабораторный блок питания 30в 5а, результат

Плата управления собранная на макетке.

Плата основного диодного моста.

Транзисторы установлены на радиатор от Cooler Master CMDK8, этот боксовый куллер способен рассеивать мощность до 95 Вт.

Внутри блока расположен 80мм дополнительный вентилятор, охлаждающий диодный мост и трансформатор, а также обдувающий радиатор транзисторов с тыльной стороны.

Все это добро засунуто в добротный радиолюбительский корпус, оставшийся со времен СССР. Вот таким вышел у нас лабораторный блок питания своими руками.

Подключение цифрового вольтамперметра избавило нас от измерительных стрелочных приборов.

Демонстрация работы:

В работе с максимальным током в 5 А транзисторы остаются теплыми благодаря хорошей системе охлаждения, температура основного диодного моста также в норме, т.к. там используются мощные диоды Шоттки и вентилятор, который охлаждает этот мост и трансформатор. При полной нагрузке все таки происходит небольшой нагрев трансформатора. Вес блока составил порядка 4 кг.

Уже изготовив данный блок, пришла идея, как можно немного переделать схему и получить этот лабораторный блок питания с нуля вольт. Но это уже будет другая история…

Работы наших читателей

Ниже будем добавлять работы наших читателей, присылайте в комментах фото своих лабораторных блоков питания собранные по этой схеме, будем добавлять в статью, так станет интересней.

    Лабораторный блок питания своими руками прислал Алексей. Это его первая электронная подделка, пока не оформлен в корпус. Трансформатор: ТПП-312. Транзисторы: пара TIP36C. На выходе: ток до 7А.

Лабораторный блок питания собрал своими руками Виктор. Трансформатор: взял с бесперебойника. Транзисторы: пара TIP36C. На выходе: ток до 5А.

Корпус подошел от распределительной коробки, размер лабораторного БП 24х19х9,5 см, вес 4,5 кг. По затратам на все ушло около 900 рублей.

Лабораторный блок питания выдает напряжение 1.3… 25 вольт, максимальное честное напряжение 19,5 при нагрузке 5 ампер, это почти, то напряжение, которое выдает трансформатор до диодного моста и конденсаторов.

Самодельный лабораторный блок питания от Валерия. Трансформатор: ТПП-307: пара TIP36C. На выходе: ток до 3,6А. Из за проблем с трансформатором, выжать больше не получилось.

Еще один лабораторный блок питания от Алексея. Трансформатор: ТПП-312: Силовые транзисторы пара TIP36C. На выходе: ток до 5,5А. Из за небольшой ошибки в трассировке дорожек этот БП занял у Алексея очень много времени и сил.

Свой лабораторный блок питания, который собран по нашей схеме, прислал нам Сергей. Транзисторы: пара TIP36C. Трансформатор: перемотанный трансформатор от UPS. Отдельно хотелось отметить, что такой трансформатор без перемотки не хотел корректно работать в БП. Дополнительно Сергей модифицировал свой блок питания, а именно оснастив его системой автоматической регулировки оборотов вентилятора, снятой со старого компьютерного блока питания. Стоимость блока получилась примерно в 2700 руб.

Этот лабораторный блок питания мы получили от Александра. Во время сборки Александр не однократно сталкивался с различными проблемами, не смог подружить пару транзисторов и не сразу разобрался с питанием LM301. Но благополучно их решил и не стал опускать руки. Транзисторы: пара TIP36C. Трансформатор: ТПП 322. На выходе 30В и 5А.

Такой блок мы получили от Андрея. Выдает 19,5-20 В и 5 А. Порог установлен на 4,5 А. Хотя однако трансформатор может намного больше (32 В; 6 А). Добавлены последовательно к переменным резисторам еще по одному, номиналом 10% от базового. Транзисторы: пара TIP36C. Трансформатор: тороидальный от радиолы.

Lm317t Характеристики Схема Подключения

Тогда схема нашего регулируемого двуполярного источника может выглядеть например так: Здесь дополнительные мощные транзисторы VT1 и VT2 позволяют увеличить выходной ток стабилизаторов.

Например, мне необходимо ограничить ток потребления светодиодов равный мА. Его мощность выбирается не менее 0,5 Вт; для питания трехватных светодиодов потребуется резистор сопротивлением 1,2 Ом, ток составит 1 А, а мощность рассеивания не менее 1,2 Вт.

Недостаток — бОльшее количество элементов, наличие помех. При низком падении lm не способна обеспечить необходимый коэффициент стабилизации, что может приводить к нежелательным пульсациям при работе.
Очень простой регулируемый блок питания на LM317



Для ее работы зная потребляемый светодиодом ток, необходимо подобрать сопротивление подстроечного резистора R1. В момент включения такого источника на его выходе минимальное напряжение, которое плавно увеличивается до установленного 15В по мере заряда конденсатора C1.

Предлагаю вниманию обзор интегрального линейного регулируемого стабилизатора напряжения или тока LM по цене 18 центов за штуку.

Рекомендации по номиналам конденсатора на выходе LM очень впечатляют,- это диапазон от 10 до мкФ.

А началось все с недоумения — почему это на выходе во всех схемах такой низкоомный делитель?

В Datasheets всех производителей есть параметр Adjustment Pin Current ток по входу подстройки. Светодиод будет включаться, с требуемой яркостью, которая не будет зависеть от поданного постоянного питания на вход микросхемы.

Схема простого регулируемого БП на LM317T Часть 1

Похожие статьи

Как проверить lm мультиметром? Мощность рассеивания не более 20 Вт.

Встречается в различных видов корпусов.

В других регуляторах регулирование осуществляется по цепи Отрицательной обратной связи, что максимально улучшает все параметры. Описание и применение

Параметр весьма интересный и важный, определяющий, в частности, максимальную величину резистора в цепи входа Adj. 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.

Простенько и со вкусом,- закрылся себе транзистор при напряжении база-эмиттер ниже 1,25 В и все тут.

Благодаря разбросу, на один нагрузка всегда будет больше чем на другие. И уж точно — лучшую регулировку, а также и широчайший диапазон по типам и номиналам резисторов и конденсаторов.

О принципе регулирования выходного напряжения LM
Стабилизатор тока на LM 317

Читайте так же:
Стабилизатор мощности переменного тока

Мощные аналоги LM317T — LM350 и LM338

Правда, это честно показано на диаграмме Ripple Rejection. Теперь — о самом неприятном, а именно о несоответствии реальных электрических характеристик заявленным.

Это типовая схема стабилизатора напряжения с выходным напряжением 12 В.

Рекомендации по применению защитных диодов для LM носят обще-теоретический характер и рассматривают ситуации, которых не бывает на практике. Самым эффективный способ, это собрать простой стенд используя макетную плату для проверки и запитать все от батарейки,. Для этого в управляющую цепь включаем цепочки из транзисторов и резисторов, как показано на рисунке ниже.

Микросхема LM в корпусе ТО способна стабильно работать при максимальном токе нагрузки до 1,5 ампер. А схемы и данные в его datasheet все те же … Итак, недостатки LM, как микросхемы и ошибки в рекомендациях по ее использованию.

Также легко сделать на этой микросхеме источник с несколькими фиксированными напряжениями, которые можно переключать программно, с помощью микроконтроллера. Конфигурация выводов Типовая схема включения LM Схема регулируемого блока питания на LM будет выглядеть так: Мощность трансформатора Вт, напряжение вторичной обмотки вольт. Следовательно, на вход Vin надо подать больше чем 5 вольт.

Технические характеристики:


Это максимальные значения, которые могут привести к повреждению устройства или повлиять на стабильность его работы. Что увеличивает уровень пульсаций на нагрузке с повышением частоты. А для LM она фактически означает степень собственной ущербности и показывает, как же хорошо LM борется с пульсациями, которые сама же берет с выхода и опять загоняет внутрь самой себя. Тогда схема нашего регулируемого двуполярного источника может выглядеть например так: Здесь дополнительные мощные транзисторы VT1 и VT2 позволяют увеличить выходной ток стабилизаторов. Кроме отечественной интегральной схемы КРЕН12, выпускаются более мощные импортные аналоги, выходные токи которых в раза больше.

Стабилизация осуществляется путём изменения сопротивления одного из плеч делителя: сопротивление постоянно поддерживается таким, чтобы напряжение на выходе стабилизатора находилось в установленных пределах. Схема стабилизатора тока на lm Плюс данного стабилизатора в том, что он является линейным и не вносит высокочастотные помехи, например как некоторые импульсные стабилизаторы. Стабилизация и защита схемы Емкость С2 и диод D1 не обязательны. Аналоги lm Иногда найти конкретно требуемую микросхему на рынке не удается возможным, тогда можно воспользоваться подобными ей. Поскольку мы хотим 5 вольт на выходе, мы подадим к регулятору 7 вольт.

Что довольно часто наблюдается при изготовлении мощного светильника на светодиодах. Можно упростить себе жизнь, если использовать микросхему LM — аналог микросхемы LM, но на отрицательное напряжение. Что увеличивает уровень пульсаций на нагрузке с повышением частоты. Схема стабилизатора тока на lm Плюс данного стабилизатора в том, что он является линейным и не вносит высокочастотные помехи, например как некоторые импульсные стабилизаторы. Поэтому вам даже не придется переделывать схему готового устройства с целью подгонки параметров регулятора напряжения или неизменяемого стабилизатора.
Блок питания на LM338T part 1

Техническая документация к электронным компонентам на русском языке.

Мощность рассеивания не более 20 Вт.

А, значит, все рекомендации и особенно схемы приложений, приводимые в datasheets, носят теоретический, рекомендательный характер.

Заинтересовавшихся прошу… Немного теории: Стабилизаторы бывают линейные и импульсные.

А в LM — при снижении выходного напряжение ниже 1,25 В. Надо бы хуже, да некуда. В процессе подбора сопротивлений допускается небольшое отклонение 8…10 мА. Что довольно часто наблюдается при изготовлении мощного светильника на светодиодах.

Его мощность выбирается не менее 0,5 Вт; для питания трехватных светодиодов потребуется резистор сопротивлением 1,2 Ом, ток составит 1 А, а мощность рассеивания не менее 1,2 Вт. Список решаемых задач данного стабилизатора довольно обширен — это и питание различных электронных схем, радиотехнических устройств, вентиляторов, двигателей и прочих устройств от электросети или других источников напряжения, например аккумулятора автомобиля.

Теперь — о самом неприятном, а именно о несоответствии реальных электрических характеристик заявленным. Как вы уже поняли, микросхему необходимо обеспечить хорошим радиатором.

Производители этих компонентов гарантируют более высокую стабильность выходного напряжения, низкий ток регулирования, повышенную мощность с тем же минимальным выходным напряжением не более 1,3 В. Что касается второго параметра Iadj, то это фактически паразитный ток. Предлагаю вниманию обзор интегрального линейного регулируемого стабилизатора напряжения или тока LM по цене 18 центов за штуку. И не удивительно в связи с этим, что в цепи Adj рекомендуется ставить конденсатор С2. Вот только одно маленькое НО … Внутренняя часть LM содержит стабилизатор тока, в котором использован стабилитрон на напряжение 6,3 В.

Список решаемых задач данного стабилизатора довольно обширен — это и питание различных электронных схем, радиотехнических устройств, вентиляторов, двигателей и прочих устройств от электросети или других источников напряжения, например аккумулятора автомобиля. Значит, надо следить не только за максимальным током нагрузки, но и за минимальным тоже? Его мощность выбирается не менее 0,5 Вт; для питания трехватных светодиодов потребуется резистор сопротивлением 1,2 Ом, ток составит 1 А, а мощность рассеивания не менее 1,2 Вт. Затем подключают в схему со светодиодом.
Параллельное включение стабилизаторов …

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector