Калькулятор для розрахунку опору lm317. Лінійний стабілізатор напруги або струму LM317

⁰

Добрий день. Пропоную огляду інтегрального лінійного регульованого стабілізатора напруги (або струму) LM317 за ціною 18 центів за штуку. У місцевому магазині такий стабілізатор коштує значно більше, тому мене й зацікавив цей лот. Вирішив перевірити, що продається за такою ціною і виявилося, що стабілізатор є цілком якісним, але про це нижче.
В огляді тестування у режимі стабілізатора напруги та струму, а також перевірка захисту від перегріву.
Тих, хто зацікавився, прошу…

Ця потужність недостатня для розсіювання, тому тепловідвід повинен мати щедрі розміри, і саме з цієї причини схема не підходить для подачі великої кількості струму. Ось важлива стаття для тих, хто наближається до електроніки або, краще, для тих, хто хоче трохи позбутися.

Щоб бути хорошим джерелом живлення, він має забезпечувати стабільне вихідна напруганавіть у разі коливань навантаження. Для закону Ома зміна навантаження має на увазі зміну струму, що протікає навколо нього. Очевидно, що для стабілізації напруги має бути розроблена система зворотнього зв'язку, тобто система з вхідним сигналом, який повинен контролюватись, плюс додатковий вхід, що вказує, як повинен бути встановлений один і той самий вхід.

Трохи теорії:

Стабілізатори бувають лінійніі імпульсні.
Лінійний стабілізатор є дільник напруги, на вхід якого подається вхідна (нестабільна) напруга, а вихідна (стабілізована) напруга знімається з нижнього плеча дільника. Стабілізація здійснюється шляхом зміни опору одного з плечі дільника: опір постійно підтримується таким, щоб напруга на виході стабілізатора знаходилася у встановлених межах. При великому відношеннівеличин вхідної/вихідної напруги лінійний стабілізатор має низький ККД, так як більша частина потужності Pрасс = (Uin - Uout) * It розсіюється у вигляді тепла на регулювальному елементі. Тому регулюючий елемент повинен мати можливість розсіювати достатню потужність, тобто встановлений на радіатор потрібної площі.
Перевагалінійного стабілізатора - простота, відсутність перешкод та невелика кількість використовуваних деталей.
Нестача- низький ККД, велике тепловиділення.
Імпульсний стабілізаторнапруги - це стабілізатор напруги, в якому регулюючий елемент працює в ключовому режимі, тобто більшу частину часу він знаходиться або в режимі відсічення, коли його опір максимально або в режимі насичення - з мінімальним опором, а значить, може розглядатися як ключ. Плавна зміна напруги відбувається завдяки наявності інтегруючого елемента: напруга підвищується в міру накопичення ним енергії та знижується в міру віддачі їх у навантаження. Такий режим роботи дозволяє значно зменшити втрати енергії, а також покращити масогабаритні показники, однак має свої особливості.
Перевагаімпульсного стабілізатора – високий ККД, низьке тепловиділення.
Нестача- Велика кількість елементів, наявність перешкод.

Герой огляду:

Лот складається з 10 мікросхем у корпусі ТО-220. Стабілізатори прийшли в поліетиленовому пакеті, обмотаному спіненим поліетиленом.

Порівняння з найбільш відомим лінійним стабілізатором 7805 на 5 вольт в такому ж корпусі.

Тестування:
Подібні стабілізатори випускаються багатьма виробниками, ось .
Розташування ніжок таке:

1 – регулювання;
2 – вихід;
3 – вхід.
Збираємо найпростіший стабілізатор напруги за схемою з керівництва:

Ось що вдалося отримати при 3 положеннях змінного резистора:

Результати, щиро скажемо так, не дуже. Стабілізатором це назвати мову не повертається.
Далі я навантажив стабілізатор 25 Омним резистором і картина повністю змінилася:

Далі я вирішив перевірити залежність вихідної напруги від струму навантаження, для чого поставив вхідну напругу 15В, підстроювальним резистором виставив вихідну напругу близько 5В, і вихід навантажив змінним 100 Омним дротяним резистором. Ось що вийшло:

Струм більше 0,8А отримати не вдалося, т.к. почало падати вхідну напругу (БП слабкий). В результаті цього тестування стабілізатор з радіатором нагрівся до 65 градусів:

Для перевірки роботи стабілізатора струму була зібрана наступна схема:

Замість змінного резистора я використав постійний, ось результати тестування:

Стабілізація струму теж хороша.
І як огляд може бути без спалювання героя? І тому зібрав знову стабілізатор напруги, на вхід подав 15В, вихід налаштував на 5В, тобто. на стабілізаторі впало 10В і навантажив на 0,8А, тобто. на стабілізаторі виділялося 8Вт потужності. Радіатор прибрав.
Результат продемонстрував на наступному відео:

Змінити для навантажень, які потребують великого струму

Тому можна уявити схему гіпотетичного регулятора напруги, як блок з трьома терміналами. Простий! Ось формули, які використовуються для розрахунку. На жаль, важко знайти ці транзистори, тому інша дійсна схема полягає в наступному.

Тим не менш, бажано залишатися нижче максимальної межі струму транзистора, не потягнувши його за шию. Припустимо, що представлена діаграма має нагріватися до 5 Ампер. Якщо ця стаття вам корисна, поділіться нею у своїй коханій соціальної мережі, просто натисніть!

Так, захист від перегріву також працює, спалити стабілізатор не вдалося.

Підсумок:

Стабілізатор цілком працездатний і може бути використаний як стабілізатор напруги (за умови наявності навантаження), так і стабілізатор струму. Також є безліч різних схем застосування для збільшення вихідної потужності, використання як зарядного пристроюдля акумуляторів та ін. Вартість сабжа цілком прийнятна, враховуючи, що в офлайні я можу купити такий мінімум за 30 рублів, а за 19 рублів, що істотно дорожче за огляданий.

На цьому дозвольте відкланятися, удачі!

Фактично, цей пристрій було створено для створення простих та дешевих джерел живлення. На перший погляд, картина може здатися не такою ясною, тому найкраще почати з рис. Краще не намагатися отримати більше 40, тому що для цього 40 В вбудована максимальна різниця напруг, застосовувана між вхід і вихід. Тепер розглянемо основну схему рис. 6, ми повернемося до мал. 5 пояснити, що використовують інші компоненти. Якщо ця напруга перевищує деякий вольт, інтегрований може бути пошкодження. У тантал має бути 1 мікрофонний диск або 1 мікрофон. . Зокрема, напруги можуть регулюватися між 25 і 37, а вбудований може забезпечити 5А.

Товар наданий для написання огляду магазином. Огляд опубліковано відповідно до п.18 Правил сайту.

Планую купити +33 Додати в обране Огляд сподобався +59 +88

Досить часто виникає потреба в простому стабілізаторінапруги. У даній статті наводиться опис та приклади застосування недорогого (ціни на LM317) інтегрального стабілізаторанапруги LM317.

Для зміни функції потрібні лише деякі зовнішні компоненти, наприклад, для отримання регульованого регулятора напруги потрібно лише два резистори. Регулювання лінії та навантаження досить гарне, і ланцюг також має кілька захистів, таких як тепловий захист, захист струму та захист від безпечної робочої зони. Ці захисту блокують вихідний струм, коли температура занадто висока, коли вихідний струм занадто високий або коли вхідна напруга занадто велика.

Між вхідним та вихідним висновками буде напруга, звана випаданням напруги, ця напруга використовується для роботи внутрішніх ланцюгів, а також через падіння напруги на послідовному елементі. Структурна схемавиглядає наступним чином.

Список розв'язуваних завдань даного стабілізатора досить великий - це і живлення різних електронних схем, радіотехнічних пристроїв, вентиляторів, двигунів та інших пристроїв від електромережі або інших джерел напруги, наприклад, акумулятора автомобіля. Найбільш поширені схеми з регулюванням напруги.

На практиці за участю LM317 можна побудувати стабілізатор напруги на довільну вихідну напругу, що знаходиться в діапазоні 3…38 вольт.

Серійний елемент формується двома транзисторами у формі Дарлінгтон, а також існує опір виявлення вихідного струму. Електричні характеристикинаступні. Струм коливається від 10 мА до 5 А, контролер не гарантує напругу, регульовану специфікацією, якщо струм менше 10 мА, тому ви можете використовувати вихідний резистор, який гарантує вихідний струм 10 мА.

Вхідна пульсація послаблюється приблизно 57 дБ без використання вихідних конденсаторів. Класична схемавикористання як регулятора напруги полягає в наступному. Є ємність фільтра і може бути видалена, якщо вбудований фільтр знаходиться дуже близько до конденсатора фільтра після діодного випрямного моста. Нормальні цинко-вугільні та лужні батареї, будучи практичними та економічними, повинні замінюватися досить часто, враховуючи, що маленький робот може поглинати кілька сотень мА.

Технічні характеристики:

Напруга на виході стабілізатора: 1,2...37 вольт.
Струм витримує навантаження до 1,5 ампер.
Точність стабілізації – 0,1%.
Є внутрішній захист від випадкового короткого замикання.
Відмінний захист від інтегрального стабілізатора від можливого перегріву.

Потужність розсіювання та вхідна напруга стабілізатора LM317

Напруга на вході стабілізатора не повинна перевищувати 40 вольт, а також є ще одна умова - мінімальна вхідна напруга має перевищувати бажану вихідну на 2 вольти.

Ідеальною силою робота була б сонячна енергія. На жаль, фотоелектричні елементи мають деякі недоліки, насамперед досить високу вартість. До цього потрібно додати, що струм малий. Крім того, при поганому освітленні робот не працює, тому що напруга відсутня.

Проблема може бути вирішена шляхом прийняття «змішаного» джерела живлення сонячних панелей і батарей, що перезаряджаються. Ціна досить низька. Вони вимагають періодичної підзарядки, яка має бути виконана зі спеціальним обмежувачем струму. Діод запобігає зливу батареї на вбудованому, коли джерело живлення не підключене.

Мікросхема LM317 в корпусі ТО-220 здатна стабільно працювати за максимального струму навантаження до 1,5 ампер. Якщо не застосовувати якісне тепловідведення, то це значення буде нижчим. Потужність, що виділяється мікросхемою в процесі її роботи, можна визначити приблизно шляхом множення сили струму на виході та різниці вхідного та вихідного потенціалу.

Існує також з'єднання для панелі сонячних батарей із малою споживаною потужністю. Щось ще простіше може бути досягнуто за допомогою транзистора та кількох компонентів. Де "мА" - струм заряду батареї. Тож для батарейного блоку потужністю 600 мАг у нас буде.

Його можна встановити всередині робота, щоб батареї можна було заряджати, не видаляючи їх з пристрою. Всі «вхід» підключено до джерела живлення, яке забезпечує більш висока напруганіж заряд батареї, і достатній струм для підзарядки. Батареї мають заряджатися протягом 14 годин. Щоб уникнути небезпеки перезаряджання, можна підключити таймер, який автоматично вимикає зарядний пристрій.

Максимально допустиме розсіювання потужності без тепловідведення дорівнює приблизно 1,5 Вт за нормальної температури навколишнього повітря трохи більше 30 градусів Цельсия. При забезпеченні хорошого відведення тепла від корпусу LM317 (не більше 60 гр.) потужність, що розсіюється, може становити 20 ват.

Усі вхідні дані зарядного пристрою повинні бути підключені до джерела живлення, яке працює вище заряду акумулятора. Якщо вбудований транзистор або перегрівається, він повинен бути встановлений на радіаторі. Щоб повністю не розряджати батарею, підключіть її до діодної резистивної серії кремнію. Не перевищуйте 14-годинний час перезаряджання. . Для заряджання батарей та перевірки ланцюгів потрібне стабілізоване джерело живлення.

Схема, показана тут, є досить простою для розуміння. Слід також мати на увазі, що опір розсіює потужність 1, 25 для струму ланцюга, тому ми повинні звернути увагу на те, що опори мають належну потужність. Він має бути експериментально виміряний та виміряний за допомогою амперметра.

При розміщенні мікросхеми на радіаторі необхідно ізолювати корпус мікросхеми від радіатора, наприклад, слюдяною прокладкою. Також для ефективного відведення тепла бажано використовувати теплопровідну пасту.

Підбір опору для стабілізатора LM317

Для точної роботи мікросхеми сумарна величина опорів R1 ... R3 повинна створювати струм приблизно 8 мА при необхідному вихідному напрузі (Vo), тобто:

Зарядний пристрій

Очевидно, що він працює зі зворотною логікою, а потім у програмуванні мікроконтролера його потрібно брати до уваги, або на межі ви можете додати додатковий транзистор, щоб знову скасувати логіку. Коли напруга акумулятора зростає до 5, струм на батарею зупиняється, а стабілітрон отримує достатню напругу обриву і пропускає струм через нього.

При двох незначних модифікаціях, що вимагають тільки діоди, можна отримати вихідну стабілізовану вихідну напругу для заряджання свинцево-кислотних батарей без необхідності калібрування схеми. На діаграмі ви знайдете 3 діоди послідовно на виведенні регулятора діода, щоб напруга, рахована регулятором, була нижчою від фактичного, тому «він думає» відрегулювати 12 В, але насправді вихідний у нас близько 6 В, що ідеальна напруга для утримання батарей.

R1+R2+R3=Vo/0,008

Це значення слід сприймати як ідеальне. У процесі добору опорів допускається невелике відхилення (8...10 мА).

Величина опору змінного R2 безпосередньо з діапазоном напруги на виході. Зазвичай його опір має бути приблизно 10 ... 15% від сумарного опору резисторів, що залишилися (R1 і R2) або ж можна підібрати його опір експериментально.

Важливо, щоб трансформатор, що використовується вами, міг мати щонайменше 20 В розімкнутого ланцюга на конденсаторі силового ступеня після радіолокаційного мосту, тобто. вбудований має власні втрати напруги, які сумуються з вихідними діодами і всіма дисперсіями він не повинен відмовлятися від напруги під регулюючим напругою, інакше батарея ніколи не закінчить зарядку.

Два діода і вихідний запобіжник служать в якості захисту, вихідний діод запобігає зливу батареї на джерелі живлення, якщо 220 видаляється без від'єднання батареї, в той час як запобіжник і інший діод використовуються для захисту ланцюга якщо батарея підключена до полярності, коли діод переходить в режим роботи, намагаючись укоротити батарею через запобіжник, який втручається та відкриває ланцюг шляхом спалювання, замініть запобіжник, але збережіть решту.

Розташування резисторів на платі може бути довільним, але бажано для кращої стабільності розташовувати подалі від радіатора мікросхеми LM317.

Стабілізація та захист схеми

Ємність С2 та діод D1 не обов'язкові. Діод забезпечує захист стабілізатора LM317 від можливої зворотної напруги, що з'являється у конструкціях різних електронних пристроїв.

Реалізація стабілізованого джерела живлення

Запобіжник також служить захистом у разі несправності, оскільки свинцеві батареї здатні до дуже високих струмів у градусах, щоб викликати пожежу в кабелях або підірвати компоненти у разі відмови чи несправності. У будь-якому електронному ланцюзі однією з найважливіших частин є силовий ступінь. Існує ціла серія регуляторів напруги, що забезпечують правильну напругу. Конструктивні схеми та дані Блок-схема стабілізованого джерела живлення показана на малюнку. Перші три блоки, що становлять так зване нестабілізоване джерело живлення, включають: Трансформатор, завданням якого є зниження мережевої напруги; Трансформатор є електричну машину, здатну змінювати два фактори, що складають вираз потужності, і тому використовується для передачі електроенергії від одного рівня напруги до іншого. Трансформатор є магнітний сердечник і, щонайменше, Дві обмотки. У своєму вхідному ланцюгу, також званому первинному, електрична потужністьнадходить у вихідний або вторинний ланцюг, видає електричну енергію зі зміненими значеннями напруги та струму та більш доречними для наших потреб. Трансформатор працює тільки у змінному струмі, А струм вхідна частота така сама, як і вихід, символ нижче - електричний символ трансформатора, випрямляч, який робить напругу однополярним, випрямляч є одним з багатьох застосувань діодів і, безумовно, найчастіше використовується. використовує випрямляч. Вступ. . Електричні схеми, блок-схеми, теоретичні зауваження та етапи реалізації стабілізованого джерела живлення

Місткість С2 не тільки злегка зменшує відгук мікросхеми LM317 на зміни напруги, але й знижує вплив електричних наведень, при розміщенні плати стабілізатора поблизу місць, що мають потужне електромагнітне випромінювання.

Як було зазначено вище, обмеження максимально можливого струму навантаження для LM317 становить 1,5 ампера. Є різновиди стабілізаторів схожі по роботі зі стабілізатором LM317, але розраховані більш більший струмнавантаження. Наприклад, стабілізатор LM350 витримує струм до трьох ампер, а LM338 до п'яти ампер.

Відображення деяких сигналів на осцилограф

Лабораторія проектування та дизайну технологій. Електроніка та обчислювальна техніка - Опис компонента джерела живлення. У цій статті ми зосередимося на двох простих джерелах постійного струму. Опис джерела струму із транзисторами. Перший - подивитися на джерело струму, що складається із двох транзисторів.

Практичне підключення джерела струму із транзисторами. Розмір резистора визначається. Для необхідного струму 15 мА нам доведеться використовувати резистор 35 Ом, використовуйте резистор 33 Ом. Мінімальна пропускна здатність струму може становити 10 мА. Функція цього ресурсу дуже проста. Електронна схемаелектропроводки показано на рис.

Для полегшення розрахунку параметрів стабілізатора існує спеціальний калькулятор: