LM317 Obecne sekrety zwiększające !: 4 kroki

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

Abstrakcyjny

LM317 to jeden z najpopularniejszych regulowanych chipów regulatora. Napięcie wyjściowe regulatora można regulować w zakresie od 1,25V do 35V. Jednak chip może dostarczać prądy do 1,5 A, co nie wystarcza w przypadku niektórych zastosowań zasilania. W tym artykule omówię dwie metody zwiększania prądu LM317, wykorzystując tranzystory mocy PNP i NPN.

[A] Analiza obwodu

Zgodnie z arkuszem danych LM317: „Urządzenie LM317 [1, 2] jest regulowanym trójzaciskowym regulatorem napięcia dodatniego, który może dostarczać więcej niż 1,5 A w zakresie napięcia wyjściowego od 1,25 V do 37 V. Wymaga tylko dwóch zewnętrznych rezystory do ustawienia napięcia wyjściowego. Urządzenie posiada typową regulację liniową 0,01% oraz typową regulację obciążenia 0,1%. Obejmuje ograniczenie prądu, zabezpieczenie przed przeciążeniem termicznym i ochronę bezpiecznego obszaru roboczego. Zabezpieczenie przed przeciążeniem działa nawet po odłączeniu zacisku ADJUST.” Ta informacja udowadnia nam, że to tanie 3-zaciskowe urządzenie nadaje się do wielu zastosowań, ale ma wadę w zastosowaniach energetycznych, a jest to ograniczenie obsługi prądu wyjściowego regulatora (1,5A w najlepszych warunkach). Ten problem można rozwiązać za pomocą przepustowego tranzystora mocy.

[A-1] Wzmocnienie prądu za pomocą tranzystora mocy PNP (MJ2955)

Rysunek 1 przedstawia schemat ideowy obwodu. Jest to regulowany obwód regulatora wysokiego prądu, którego napięcie wyjściowe można regulować za pomocą potencjometru 5K.

Krok 1: Rysunek 1: Obwód wzmacniający prąd LM317 za pomocą MJ2955

Rezystor 10R określa czas włączenia tranzystora przejściowego, a przy okazji określa, ile prądu powinno przejść przez LM317 i MJ2955 [3, 4]. Na podstawie tego parametru należy obliczyć moc rezystora. 1N4007 to dioda ochronna, a rezystor 270R zapewnia niezbędny prąd pinu ADJ. Jak wspomniano wcześniej, potencjometr 5K określa napięcie wyjściowe. Kondensatory 1000uF, 10uF i 100nF zostały użyte do zmniejszenia szumów. Nie zapomnij zainstalować tranzystora na dużym radiatorze.

[A-2] Wzmocnienie prądu za pomocą tranzystora mocy NPN (2N3055)

Rysunek 2 przedstawia schemat ideowy obwodu. Rezystor 10K na wyjściu pobiera niewielką ilość prądu, aby uniknąć pływającego wyjścia i pomaga ustabilizować napięcie wyjściowe. Tutaj 2N3055 [5, 6] pełni również rolę tranzystora przepustowego.

Krok 2: Rysunek 2: Obwód wzmacniający prąd LM317 przy użyciu 2N3055

[B] Płytka PCB

Schematy są proste, więc postanowiłem zaimplementować je na płytce prototypowej, aby przetestować i pokazać działanie. Postanowiłem przetestować figurę 1 (wzmocnienie MJ2955). Pokazano to na rysunku 3. Jeśli chcesz szybko zaprojektować układ PCB dla schematów, możesz użyć darmowych bibliotek komponentów SamacSys, które są zgodne z przemysłowymi standardami IPC. Aby zainstalować biblioteki, możesz ręcznie pobrać/zainstalować biblioteki lub zainstalować je bezpośrednio za pomocą dostarczonych wtyczek CAD [7]. Istnieje również możliwość zakupu/porównania cen oryginalnych komponentów u autoryzowanych dystrybutorów.

Krok 3: Rysunek 3: Wzmocnienie implementacji obwodu za pomocą MJ2955

[C] Testy i pomiary Cały proces testowania można obejrzeć na wideo, jednak umieściłem również obraz przechwycony przez oscyloskop z wyjścia obwodu. Użyłem oscyloskopu Siglent SDS1104X-E, który oferuje przyjemny front end o niskim poziomie szumów. Zamierzałem zmierzyć ewentualne tętnienia wyjściowe obwodu. Rysunek 4 przedstawia szum/tętnienia wyjściowe obwodu wzmacniającego prąd MJ2955. Obwód został zbudowany na płytce prototypowej, a uziemienie sondy oscyloskopu zostało wykonane przez przewód uziemiający, więc te dźwięki o wysokiej częstotliwości są normalne. Jeśli planujesz użyć któregokolwiek z tych dwóch obwodów, zaprojektuj dla niego odpowiednią płytkę drukowaną, a następnie zamień przewód uziemiający sondy na sprężynę uziemiającą, a następnie możesz ponownie zbadać szumy wyjściowe.

Krok 4: Rysunek 4: Przechwytywanie oscyloskopu z bieżącego wyjścia wzmacniacza (przeczytaj tekst)

Bibliografia

Artykuł:

[1]: Arkusz danych LM317:

[2]: Biblioteka LM317:

[3]: Karta katalogowa MJ2955:

[4]: Biblioteka MJ2955:

[5]: 2N3055 Datahseet:

[6]: Biblioteka 2N3055:

[7]: Wtyczki CAD: