Liniowy regulator napięcia zmiennego 1-20 V: 4 stopnie

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:29

Liniowy regulator napięcia utrzymuje stałe napięcie na wyjściu, jeśli napięcie wejściowe jest większe niż wyjściowe, jednocześnie rozpraszając różnicę napięcia razy aktualne waty mocy jako ciepło.

Możesz nawet zrobić prymitywny regulator napięcia za pomocą diody Zenera, regulatorów serii 78xx i kilku innych uzupełniających się komponentów, ale to nie będzie w stanie dostarczyć wysokich prądów, takich jak 2-3A.

Ogólna sprawność regulatorów liniowych jest bardzo mniejsza w porównaniu z zasilaczami impulsowymi, przetwornicami buck, boost, ponieważ rozpraszają one niewykorzystaną energię w postaci ciepła i muszą być stale usuwane, w przeciwnym razie regulator się zablokuje.

Ta konstrukcja zasilacza jest tego warta, jeśli nie masz żadnych problemów z wydajnością energetyczną lub jeśli nie zasilasz przenośnego obwodu z baterii.

Cały obwód składa się z trzech bloków, 1. Główny regulator zmienny (1,9 - 20 V)

2. regulator wtórny

3. Komparator, sterownik silnika wentylatora (MOSFET)

LM317 to świetny regulator napięcia dla początkujących, gdy jest właściwie używany. Wymaga tylko jednego dzielnika napięcia podanego na jego pin regulacyjny, aby uzyskać zmienne napięcie na wyjściu. Napięcie wyjściowe zależy od napięcia na bolcu regulacyjnym, zwykle utrzymywane na poziomie 1,25 V.

Wyjście i regulacja napięcia pinów są powiązane, ponieważ Vout = 1,25 (R2 / R1 + 1)

Prąd na obciążeniu pozostaje prawie taki sam jak prąd i/p przy dowolnym ustawionym napięciu. Załóżmy, że jeśli obciążenie przy O/p pobiera prąd 2A przy 10V, pozostałe napięcie 10V z pozostałym prądem 1A jest przekształcane w postaci ciepła 10W!!!!!!

Więc jest to dobry pomysł, aby dołączyć do niego radiator…dlaczego nie WENTYLATOR!!!!??????

Miałem ten mini wentylator jakiś czas, ale problem polegał na tym, że może on pobierać tylko 12 V na maksymalne obroty, ale napięcie I/p wynosi 20 V, więc musiałem zrobić osobny regulator (używając samego LM317) dla wentylatora, ale jeśli ja utrzymuj wentylator cały czas włączony to tylko strata mocy, więc dodano komparator, aby włączyć wentylator tylko wtedy, gdy temperatura radiatora głównego regulatora osiągnie zadaną wartość.

Zacznijmy to!!!

Krok 1: Zbieranie komponentów

Potrzebujemy, 1. LM317 (2)

2. Radiatory (2)

3. niektóre rezystory (sprawdź na schemacie wartości)

4. kondensatory elektrolityczne (sprawdź schmatics dla wartości)

5. płyta perf (projekt PCB)

6. MOSFET IRF540n

7. WENTYLATOR

8. niektóre złącza

9. Potencjometry (10k)

10. Termistor

Krok 2: Łączenie wszystkich razem

Wybierz rozmiar płytki PCB, z którą czujesz się komfortowo.

Zrobiłem trochę kompaktowo 6cm na 6cm, jeśli jesteś dobry w lutowaniu, możesz wybrać jeszcze mniejszy rozmiar;)

trzymanie złącza Vin po lewej stronie i Vout po prawej, układ scalony komparatora pośrodku, a regulatory na górze z wentylatorem na górze, co ułatwia obsługę i użytkowanie.

Po prostu postępuj zgodnie ze schematami, sprawdzając co jakiś czas ciągłość sprawdzania pod kątem zwarć i prawidłowych połączeń.

Krok 3: Umieszczenie termistora sprzężenia zwrotnego

Umieść termistor w kontakcie z radiatorem, trzymałem go w grzbietach radiatora.

ponieważ termistor jest połączony szeregowo z innym rezystorem 10K, jest to dzielnik napięcia dokładnie od 10 do 10 V, gdy temperatura rośnie, rezystancja termistora spada, ale napięcie rośnie do 20V.

To napięcie jest podawane do nieodwracającego zacisku opamp 741, a odwracający zacisk jest utrzymywany na 11 V, więc gdy napięcie termistora przekracza 11 V, opamp wyjścia WYSOKIE na pin6.

Krok 4: Powinno to wyglądać mniej więcej tak…

Przetestujmy to!!!

dając wejście 20V z mojego transformatora przez FOOOLLBRIDGE RECIFIER!! i dostosowanie O/p do około 15V, podłączyłem rezystor 5W 22ohm na O/p, który rysował około 2,5A.

Radiator zaczął się nagrzewać i zbliżył się do 56C, napięcie termistora wzrosło powyżej 11V, więc komparator wykrył to i włączył Mosfet w obszarze nasycenia z kolei, włączając wentylator w celu schłodzenia radiatora.

Aniu to wszystko!!! właśnie wykonałeś regulator zmiennego napięcia, który możesz wykorzystać jako zasilacz laboratoryjny LAB, do ładowania akumulatorów, do zasilania obwodów prototypowych i lista jest długa…

jeśli masz jakieś pytania związane z projektem, nie wahaj się zapytać!!!

do zobaczenia!