LM317 koos päramootori vooluahelaga

Populaarne LM317 pinge regulaatori IC on välja töötatud mitte rohkem kui 1,5 amprini, kuid välise voolutugevuse transistori lisamisel vooluringile on võimalik regulaatori ahelat uuendada, et see töötaks palju suuremate voolude ja soovitud tasemeni.

Võimalik, et olete juba kohanud 78XX fikseeritud pinge regulaatori ahel mida täiendatakse suuremate voolude käsitsemiseks, lisades sellele päramootori transistori, pole IC LM317 erand ja sama saab rakendada ka selle mitmekülgse muutuva pinge regulaatori vooluahela jaoks, et täiustada oma spetsifikatsioone tohutute vooluhulkade käitlemiseks.

Standardne LM317 vooluring

Järgmine pilt näitab standardset IC LM317 muutuva pinge regulaatori ahel , kasutades minimaalset komponenti ühe fikseeritud takisti kujul ja 10K potti.

See seadistus peaks pakkuma muutuvat vahemikku null kuni 24 V sisendallikaga 30 V. Kuid kui arvestada praegust vahemikku, siis see ei ületa 1,5 amprit, hoolimata sisendvooluvoolust, kuna kiip on sisemiselt varustatud ainult kuni 1,5 amprit ja pärsib kõike, mis võib selle piiri ületada.

Eespool näidatud konstruktsiooni, mis on piiratud 1,5-amprise vooluga, saab täiendada välise PNP-transistoriga, et suurendada voolu paralleelselt sisendvoolu vooluga, see tähendab, et pärast selle täienduse rakendamist säilitab ülaltoodud vooluahel muutuva pinge reguleerimise funktsioon suudab pakkuda koormusele kogu toiteallika sisendvoolu, möödudes IC sisemisest voolu piiravast funktsioonist.

Väljundpinge arvutamine

LM317 toiteallika väljundpinge arvutamiseks võib kasutada järgmist valemit

VVÕI= VViide(1 + R2 / R1) + (IADJ× R2)

kus on = VViide = 1,25

Praegust ADJ-d saab tegelikult ignoreerida, kuna see on tavaliselt umbes 50 µA ja seetõttu liiga tühine.

Päriliku Mosfet Boosteri lisamine

Selle praeguse võimenduse täiendamise saab rakendada, lisades päramootori PNP-transistori, mis võib olla toiteallika BJT või P-kanaliga mosfeti kujul, nagu allpool näidatud, siin kasutame mosfetti, mis hoiab asju kompaktsena ja võimaldab praeguses versioonis tohutut värskendust tehnilised andmed.

Ülaltoodud kujunduses vastutab Rx mosfeti väravakäiviti eest, et see suudaks töötada koos LM317 IC-ga ja tugevdada seadet sisendvarustuses määratud täiendava vooluhulgaga.

Esialgu, kui voolu sisend vooluahelasse suunatakse, püüab ühendatud koormus, mille võimsus võib olla palju suurem kui 1,5 amprit, omandada selle voolu LM317 IC kaudu ja selle käigus tekib RX-s proportsionaalne kogus negatiivset pinget, mis põhjustab mosfet reageerimiseks ja sisselülitamiseks.

Niipea kui mosfet käivitatakse, kipub kogu sisendvarustus voolama üle koormuse ülejäägivooluga, kuid kuna pinge hakkab suurenema ka väljaspool LM317 potiseadet, põhjustab LM317 vastupidise kallutatuse.

See toiming lülitab hetkel välja LM317, mis omakorda lülitab välja Rx-i pinge ja mosfeti värava toite.

Seetõttu kipub ka mosfet hetkeks välja lülituma, kuni tsükkel jätkub, mis võimaldab protsessil lõpmatult püsida kavandatud pinge reguleerimise ja suure voolutugevusega.

Mosfeti värava takisti arvutamine

Rx võib arvutada järgmiselt:

Rx = 10 / 1A,

kus 10 on optimaalne mosfeti käivitav pinge ja 1 amp on optiline vool läbi IC, enne kui Rx selle pinge arendab.

Seetõttu võib Rx olla 10-oomine takisti võimsusega 10 x 1 = 10 vatti

BJT toiteallika kasutamisel saab joonise 10 asendada 0,7 V-ga

Kuigi ülaltoodud mosfeti kasutav praegune võimendusrakendus tundub huvitav, on sellel tõsine puudus, kuna funktsioon eemaldab IC täielikult oma praegusest piiravast funktsioonist, mis võib põhjustada mosfeti puhumise või põlemise, kui väljund on lühike ringis.

Selle ülevoolu või lühise haavatavuse vastu võitlemiseks võib mosfeti lähteklemmiga sisestada teise takisti Ry kujul, nagu on näidatud järgmisel diagrammil.

Takisti Ry peaks välja töötama vastupinge üle kogu enda, kui väljundvool ületatakse etteantud maksimaalset piiri, nii et mosfeti allika vastupinge pärsib mosfeti käivitavat väravat, mis sunnib mosfeti täielikult välja lülitama ja takistades seeläbi mosfeti põletamist.

See modifikatsioon näeb välja üsna lihtne, kuid Ry arvutamine võib olla vähe segane ja ma ei soovi seda põhjalikumalt uurida, kuna mul on korralikum ja usaldusväärsem idee, mis võib eeldada ka arutletud LM317 päramootori transistori täieliku praeguse juhtimise teostamist rakendusahel.

BJT kasutamine voolu juhtimiseks

Ülaltoodud disaini, mis on varustatud tõukevooluga, samuti lühise ja ülekoormuse kaitsega, saab näha allpool:

Paar takistit ja BC547 BJT on kõik, mida võib vaja minna soovitava sisestamiseks lühisekaitse modifitseeritud voolutugevusahelale LM317 IC jaoks.

Nüüd muutub Ry arvutamine ülilihtsaks ja seda saab hinnata järgmise valemiga:

Ry = 0,7 / praegune piir.

Siin on 0,7 BC547 käivitav pinge ja 'voolupiir' on maksimaalne kehtiv vool, mis võib olla määratletud mosfeti ohutuks kasutamiseks. Oletame, et see piir on määratud 10ampsi, siis Ry saab arvutada järgmiselt:

Ry = 0,7 / 10 = 0,07 oomi.

vatti = 0,7 x 10 = 7 vatti.

Nii et nüüd, kui vool kipub ületama ülaltoodud piiri, juhib BC547, maandades IC ADJ tihvti ja lülitades LM317 Vout välja

BJT-de kasutamine praeguse võimenduse jaoks

Kui te pole eriti huvitatud mosfeti kasutamisest, võite sel juhul tõenäoliselt rakendada BJT-sid nõutava voolutugevuse jaoks, nagu on näidatud järgmisel diagrammil:

Viisakus: Texas Instruments

Reguleeritav pinge / vool LM317 kõrge vooluregulaator

Järgmisel vooluringil on näidatud kõrgelt reguleeritud LM317-põhine suurvoolu toiteallikas, mis tagab väljundvoolu üle 5 amprit ja muutuva pinge vahemikus 1,2 V kuni 30 V.

Ülaltoodud joonisel näeme, et pinge reguleerimine viiakse läbi LM317 standardses konfiguratsioonis läbi R6 poti, mis on ühendatud LM317 ADJ tihvtiga.

Kuid op-amp-konfiguratsioon on spetsiaalselt lisatud, et kasutada kasulikku täisskaala suurvoolu reguleerimist, mis ulatub minimaalsest kuni maksimaalse 5-amprise juhtimiseni.

Selle konstruktsiooni abil saadavat 5-amprist suurvoolutugevust saab veelgi suurendada 10 amprini, täiendades päramtransistorit MJ4502 PNP.

Võrdlussisendina kasutatakse op-ampri inverteerivat sisendtappi # 2, mille määrab pott R2. Vooluandurina kasutatakse teist mitteinverteerivat sisendit. Voolupiirangutakisti R3 kaudu R6 kaudu arenenud pinget võrreldakse R2 võrdlusega, mis võimaldab op-võimendi väljundil muutuda madalaks niipea, kui maksimaalne seatud vool ületatakse.

Operatsioonivõimendi madal väljund põhjendab LM317 ADJ-tihvti selle välja lülitamist ja ka väljundvoolu, mis omakorda vähendab kiiresti väljundvoolu ja taastab LM317 töötamise. Pidev sisse / välja lülitamine tagab, et vool ei lase kunagi ületada R2 poolt reguleeritud seatud künnist.

Maksimaalset voolutaset saab muuta ka praeguse piirtakisti R3 väärtuse muutmisega.