Содержание
- 1 Дополнительные возможности
- 2 Для чего необходима стабилизация тока и напряжения
- 3 Схемы линейных устройств
- 4 Выпрямительный каскад
- 5 Контакты микросхемы
- 6 Принцип работы
- 7 Интегральный стабилизатор напряжения LM317. Описание и применение
- 8 Особенности подключения
- 9 Виды стабилизирующих устройств
- 10 Дополнительные возможности
- 11 Готовимся к сборке
- 12 Использование ИМС LM317 в качестве регулируемого стабилизатора напряжения от 0 до 3 В
- 13 Основные характеристики, топология микросхемы
- 14 Параметры микросхем LM-317
- 15 Устройства средней сложности
- 16 Простой двух полярный стабилизатор напряжения на LM317.
- 17 Цоколевка микросхемы
- 18 Линейный стабилизатор напряжения с регулировкой на LM317 и PNP транзисторе
Дополнительные возможности
С применением микросборки LM317T схема блока питания становится более функциональной. Конечно, в процессе эксплуатации блока питания, вам потребуется проводить контроль основных параметров. Например, потребляемого тока либо выходного напряжения (особенно это актуально для схемы с регулировкой). Поэтому на лицевой панели нужно смонтировать индикаторы. Кроме того, вам нужно знать, включен ли в сеть блок питания. Обязанность оповещать вас о включении в электросеть лучше возложить на светодиод. Данная конструкция вполне надежная, только питание для него нужно брать с выхода выпрямителя, а не микросборки.
Для контроля тока и напряжения можно использовать стрелочные индикаторы с градуированной шкалой. Но в случае, если хочется сделать блок питания, который не будет уступать лабораторным, можно воспользоваться и ЖК-дисплеями. Правда, для измерения тока и напряжения на LM317T схема блока питания усложняется, так как необходимо использование микроконтроллера и специального драйвера – буферного элемента. Он позволяет подключать к портам ввода-вывода контроллера ЖК-дисплей.
Для чего необходима стабилизация тока и напряжения
Стабилизатор тока на LM317 для светодиодов
Количество электрических устройств в домах постоянно растет. За последние годы число электроприборов увеличилось в несколько раз. Как результат – возросла потребность в уровне напряжения в электрических сетях. При этом большая часть зданий (жилых и производственных) и электростанций построена более 30-40 лет назад.
Некоторые современные приборы производят со встроенными стабилизаторами – небольшими схемами для предотвращения поломок от скачков напряжения. Но большая часть не содержит дополнительных устройств и даже малый перепад в сети грозит перегоранием. В группе повышенного риска крупная бытовая техника (не цифровая). В частности бойлеры и стиральные машины.
Схемы линейных устройств
Самая простейшая схема стабилизатора – это схема, построенная на основе LM317 для светодиода. Последний являются аналогом стабилитрона с определенным рабочим током, который он может пропускать. Учитывая малую силу тока можно собрать простой аппарат самостоятельно. Наиболее простой драйвер светодиодных ламп и лент собирают именно таким способом.
Микросхема LM317 уже не одно десятилетие является хитом среди начинающих радиолюбителей благодаря своей простоте и надежности. На её основе можно собрать регулируемый блок драйвер и другие БП. Для этого потребуется несколько внешних радиодеталей, модуль работает сразу, настройки не требуется.
Интегральный стабилизатор LM317 как никакой другой подходит для создания несложных регулируемых блоков питания, для электронных устройств с разными характеристиками, как с регулируемым выходным напряжением, так и с заданными параметрами нагрузки.
Основное назначение это стабилизация заданных параметров. Регулировка происходит линейным способом, в отличие от импульсных преобразователей.
Выпускаются LM317 в монолитных корпусах, исполненных в нескольких вариациях. Самая распространённая модель TO-220 с маркировкой LM317Т.
Каждый вывод микросхемы имеет свое предназначение:
- ADJUST. Ввод для регулирования выходного напряжения.
- OUTPUT. Ввод для формирования выходного напряжения.
- INPUT. Ввод для подачи питающего напряжения.
Технические показатели стабилизатора:
- Напряжение на выходе в пределах 1,2–37 В.
- Защита от перегрузки и КЗ.
- Погрешность выходного напряжения 0,1%.
- Схема включения с регулируемым выходным напряжением.
Выпрямительный каскад
Выпрямительный блок – это сборка из полупроводниковых диодов. Ничего в ней сложного нет, только следует определиться с тем, какой тип выпрямления нужно использовать. Схема выпрямителя может быть:
- однополупериодная;
- двухполупериодная;
- мостовая;
- с удвоением, утроением, напряжения.
Последнюю разумно применять, если, например, на выходе трансформатора у вас 24 В, а нужно получить 48 или 72. При этом неминуемо уменьшается выходной ток, это следует учитывать. Для простого блока питания больше всего подходит мостовая схема выпрямителя. Используемая микросборка LM317T блок питания мощный не позволит сделать. Причина тому – мощность самой микросхемы составляет всего 2 Вт. Мостовая схема же позволяет избавиться от пульсаций, да и КПД у нее на порядок выше (если сравнивать с однополупериодной схемой). Допускается в выпрямительном каскаде использовать как диодные сборки, так и отдельные элементы.
Контакты микросхемы
Изготовляется в универсальном транзисторном корпусе, позволяющем размещать его на плате или теплоотводе. Наиболее распространённая модель LM317 встречается в корпусе TO-220 с буквой «Т» в конце маркировки. Буква «t» обозначает тип корпуса.
Цоколевка стабилизатора LM317 производится по трем контактам. Если смотреть на устройство спереди, то первый контакт слева (Adj) — это регулируемый вывод, средний (Vout) – выход и последний справа (Vin) — вход.
- Vin — это вывод, на него подается входное напряжение, которое нужно регулировать. Например, на него может подаваться 12 В, которое устройство будет понижать до 10 В на Vout.
- Vout — это вывод, на который выводится напряжение. Поверхность радиатора соединена с этим выводом микросхемы.
- Регулируемый (Adj) — это вывод, который позволяет регулировать выходное напряжение через подстрочный резистор.
Встречается в различных видов корпусов.
Номера контактов разных типов корпусов микросхемы.
Принцип работы
Теперь рассмотрим принцип работы прибора, так как собирая блок питания типа lm317 для получения возможности регулировать показатель напряжения, а также силу тока в сети, необходимо обязательно четко знать и понимать данный аспект. Без этого невозможно правильно собрать прибор, даже если схема будет достаточно простой.
Рабочий БП
Для блока питания типа lm317 характерен следующий принцип работы. Микросхема lm317 занимается регулированием силы тока по выводу и способствует падению напряжения. Падение напряжения происходит на резисторе. Резистор, на котором происходит падение напряжения, обладает значением в 1,25 В.
В результате такая схема позволяет путем изменения номинала резистора производить регулировку напряжения и обеспечивать изменение показателя силы тока.
Микросхема
Помимо этого необходимо помнить, что данная схема сборки блока питания с участием микросхемы lm317 имеет некоторые ограничения. Нижним пределом ограничений является 0,8 Ом, а верхним пределом – 120 Ом. Таким образом, для выбор резистора для того, чтобы эта схема нормально функционировала, нужно руководствоваться формулой 0,8<R1
Интегральный стабилизатор напряжения LM317. Описание и применение
Довольно часто возникает необходимость в простом стабилизаторе напряжения. В данной статье приводится описание и примеры применения недорогого (цены на LM317) интегрального стабилизатора напряжения LM317.
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. Наиболее распространены схемы блоков питания на LM317 с регулировкой напряжения.
На практике, с участием LM317 можно построить стабилизатор напряжения на произвольное выходное напряжение, находящееся в диапазоне 3…38 вольт.
Технические характеристики:
- Напряжение на выходе стабилизатора: 1,2… 37 вольт.
- Ток выдерживающей нагрузки до 1,5 ампер.
- Точность стабилизации 0,1%.
- Имеется внутренняя защита от случайного короткого замыкания.
- Отличная защита интегрального стабилизатора от возможного перегрева.
Мощность рассеяния и входное напряжение стабилизатора LM317
Напряжение на входе стабилизатора не должно превышать 40 вольт, а так же есть еще одно условие – минимальное входное напряжение должно превышать желаемое выходное на 2 вольта.
Очень простой регулируемый блок питания на LM317
Микросхема LM317 в корпусе ТО-220 способна стабильно работать при максимальном токе нагрузки до 1,5 ампер. Если не применять качественный теплоотвод, то это значение будет ниже. Мощность, выделяемая микросхемой в процессе ее работы, можно определить приблизительно путем умножения силы тока на выходе и разности входного и выходного потенциала.
Цена: 3400.00 руб.
Цена: 2700.00 руб.
Цена: 260.00 руб.
Цена: 7000.00 руб.
Максимально допустимое рассеивание мощности без теплоотвода равно приблизительно 1,5 Вт при температуре окружающего воздуха не более 30 градусов Цельсия. При обеспечении хорошего отвода тепла от корпуса LM317 (не более 60 гр.) рассеиваемая мощность может составлять 20 ватт.
При размещении микросхемы на радиаторе необходимо изолировать корпус микросхемы от радиатора, например слюдяной прокладкой. Так же для эффективного отвода тепла желательно использовать теплопроводную пасту.
Подбор сопротивления для стабилизатора LM317
Для точной работы микросхемы суммарная величина сопротивлений R1…R3 должна создавать ток приблизительно 8 мА при требуемом выходном напряжении (Vo), то есть:
R1 + R2 + R3 = Vo / 0,008
Данное значение следует воспринимать как идеальное. В процессе подбора сопротивлений допускается небольшое отклонение (8…10 мА).
Расположение резисторов на плате может быть произвольным, но желательно для лучше стабильности располагать подальше от радиатора микросхемы LM317.
Стабилизация и защита схемы
Емкость С2 и диод D1 не обязательны. Диод обеспечивает защиту стабилизатора LM317 от возможного обратного напряжения, появляющегося в конструкциях различных электронных устройств.
Емкость С2 не только слегка уменьшает отклик микросхемы LM317 на изменения напряжения, но и снижает влияние электрических наводок, при размещении платы стабилизатора вблизи мест имеющих мощное электромагнитное излучение.
Как было уже сказано выше, ограничение максимально возможного тока нагрузки для LM317 составляет 1,5 ампера. Имеются разновидности стабилизаторов схожие по работе со стабилизатором LM317, но рассчитаны на более больший ток нагрузки. К примеру, стабилизатор LM350 выдерживает ток до 3 ампер, а LM338 до 5 ампер.
Обратите внимание
Для облегчения расчета параметров стабилизатора существует специальный калькулятор:
Скачать калькулятор для LM317 (скачено: 5 777)
Скачать datasheet LM317 (скачено: 1 849)
Особенности подключения
На lm317t схема включения довольно проста, состоит из минимального количества компонентов. При этом их число зависит от назначения устройства. Если изготавливается стабилизатор напряжения, для него потребуются следующие детали:
Rs – шунтирующее сопротивление, выполняющее также роль балласта. Выбирается значением около 0,2 Ом, если требуется обеспечить максимальный выходной ток до 1,5 А.
Резистивный делить с R1, R2, подключенный к выходу и корпусу, а со средней точки поступает регулирующее напряжение, образуя глубокую обратную связь. Благодаря чему достигается минимальный коэффициент пульсаций и высокая стабильность выходного напряжения. Их сопротивление выбирается исходя из соотношения 1:10: R1=240 Ом, R2=2,4 кОм. Это типовая схема стабилизатора напряжения с выходным напряжением 12 В.
Если требуется сконструировать стабилизатор тока, для этого понадобится еще меньше компонентов:
R1, являющееся шунтом. Им задается выходной ток, который не должен превышать 1,5 А.
Чтобы правильно рассчитать схему того или другого устройства, всегда можно использовать калькулятор lm317. Что касается расчета Rs, то его можно определить по обычной формуле: Iвых. = Uоп/R1. На lm317 стабилизатор тока светодиода получается достаточно качественный, который может быть изготовлен нескольких типов в зависимости от мощности LED:
- для подключения одноватного светодиода с током потребления 350мА необходимо использовать Rs = 3,6 Ом. 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.
На lm317 стабилизатор тока светодиода получается достаточно надежный, но важно правильно рассчитать сопротивление шунта и выбрать его мощность. А поможет в этом деле калькулятор
Также на светодиодах и на основе этой МС изготавливают различные мощные светильники и самодельные прожекторы.
Виды стабилизирующих устройств
По способу ограничения силы тока выделяются устройства линейного и импульсного типа.
Так как напряжение на светодиоде – неизменная величина, то стабилизаторы тока часто считают стабилизаторами мощности LED. Фактически последняя прямо пропорциональна изменению напряжения, что характерно для линейной зависимости.
Линейный стабилизатор нагревается тем больше, чем больше прилагается к нему напряжения. Это его главный недочёт. Преимущества данной конструкции обусловлены:
- отсутствием электромагнитных помех;
- простотой;
- низкой стоимостью.
Более экономичными устройствами являются стабилизаторы на основе импульсного преобразователя. В этом случае мощность прокачивается порционно – по мере необходимости для потребителя.
Дополнительные возможности
С применением микросборки LM317T схема блока питания становится более функциональной. Конечно, в процессе эксплуатации блока питания, вам потребуется проводить контроль основных параметров. Например, потребляемого тока либо выходного напряжения (особенно это актуально для схемы с регулировкой). Поэтому на лицевой панели нужно смонтировать индикаторы. Кроме того, вам нужно знать, включен ли в сеть блок питания. Обязанность оповещать вас о включении в электросеть лучше возложить на светодиод. Данная конструкция вполне надежная, только питание для него нужно брать с выхода выпрямителя, а не микросборки.
Для контроля тока и напряжения можно использовать стрелочные индикаторы с градуированной шкалой. Но в случае, если хочется сделать блок питания, который не будет уступать лабораторным, можно воспользоваться и ЖК-дисплеями. Правда, для измерения тока и напряжения на LM317T схема блока питания усложняется, так как необходимо использование микроконтроллера и специального драйвера – буферного элемента. Он позволяет подключать к портам ввода-вывода контроллера ЖК-дисплей.
Готовимся к сборке
Трансформатор
Перед тем как мы начнем сборку регулируемого типа блока с защитой от короткого замыкания, основанного на микросхеме lm317, необходимо купить все требуемые в работе детали и компоненты. Здесь нужно помнить, что от качества приобретенной радиотехнической продукции будет напрямую зависеть срок службы и качество работы собираемого БП.
Поэтому, если вы не очень хорошо разбираетесь в комплектующих, покупать лучше всего только там, где вам могут предоставить сертификат качества отпускаемой продукции.
Одной из самых важных деталей в любой схеме сборки будет трансформатор. Он используется для понижения напряжения в качестве преобразователя.
Эту деталь можно извлечь из любого электроприбора, который у вас дома стоит без дела или уже сломался. Например, трансформатор можно извлечь из телевизора, магнитофона и т.д.
Силовой трансформатор
Некоторые рекомендуют включать в схему трансформатор марки ТВК-110. Он устанавливался ранее в черно-белых телевизорах в блоке для кадровой развертки. Но здесь имеется один минус – выходное напряжение здесь будет составлять всего 9 В, а сила тока будет маленькой. При этом если вам потребуется подпитать мощный электроприбор, то данный трансформатор не справится с возложенной на него нагрузкой.
Здесь, если есть потребность в мощном БП, следует использовать силовые трансформаторы.
При этом помните, что их мощность должна составлять минимум 40 Вт. Чтобы сделать БП на микросборке lm317t для ЦАП, вам понадобится выходное напряжение в диапазоне 3,5-5 В. Именно такой уровень напряжения следует поддерживать в цепи для питания микроконтроллера.
Также вам могут потребоваться незначительные изменения во вторичную обмотку, без затрагивания первичной обмотки.
Использование ИМС LM317 в качестве регулируемого стабилизатора напряжения от 0 до 3 В
Схемы Питание · Силовая электроника
13-10-2015
Fairchild » LM317
Журнал РАДИОЛОЦМАН, январь 2015
Vladimir Rentyuk
EDN
Большинству разработчиков известно, что недорогой трехвыводной регулируемый стабилизатор напряжения, такой, например, как LM317, выпускаемый Fairchild Semiconductor, они могут использовать, как правило, только в диапазоне напряжений от 36 В до 3 В.
Без специальных решений сделать минимальное выходное напряжение такой ИМС менее 1.25 В невозможно. Это связано с тем, что напряжение внутреннего опорного источника таких стабилизаторов равно именно 1.
25 В, и без дополнительного потенциального смещения их выходное напряжение не может быть меньше этой величины .
Одним из способов решения этой проблемы является смещение потенциала вывода установки выходного напряжения (обозначаемого в спецификациях как Adj или VADJ) с помощью дополнительного источника опорного напряжения на основе двух диодов .
| Рисунок 1. | Схема недорогого простого регулируемого стабилизатора напряженияс диапазоном от 0 до 3 В. |
Хотя для диапазона выходных напряжений от 1.2 до 15 В или для стабилизаторов более высокого напряжения такой подход вполне приемлем, для получения сверхнизких напряжений, как фиксированных, так и регулируемых, он не подходит. Используемые в два диода 1N4001 не обеспечивают необходимое смещение потенциала в 1.
2 В и, к тому же, вносят дополнительную температурную нестабильность порядка 2.5 мВ/К . Таким образом, при изменении окружающей температуры в диапазоне 20 °С (это типичная ситуации для помещения), дополнительный температурный дрейф выходного напряжения составит примерно 100 мВ. А это более 6% для выходного напряжения 1.
5 В, и уже 10% для напряжения 1 В.
Проблему можно решить, например, с помощью ИМС источников опорного напряжения, таких как LM185 компании Fairchild или AD589 от Analog Devices.
Однако, помимо того, что эти устройства дороги, они требуют не только дополнительной регулировки нуля, но еще и согласования. Это связано с разбросом опорных напряжений, которые могут лежать в диапазоне от 1.215 В до 1.255 В для LM185 и от 1.2 В до 1.
Важно
25 В для AD589. Заметим, что опорное напряжение ИМС LM317 может находиться в пределах от 1.2 В до 1.3 В.
На Рисунке 1 представлен вариант недорогого регулируемого стабилизатора напряжения с диапазоном выходных напряжений от 0 до 3 В. Необходимый потенциал смещения формируется при помощи простого термостабильного источника постоянного тока . Вычислить этот ток можно при помощи следующего выражения:
где:
VF – прямое падение напряжения на светодиоде D1, равное примерно 2 В;VEBO – напряжение эмиттер-база транзистора Q1, приблизительно равное 0.68 В.
Используя эти значения, ток можно считать приблизительно равным
Этот источник постоянного тока и создает на резисторе R3 нужное нам напряжение смещения равное, примерно, –1.25 В. Установка нуля выполняется подстроечным резистором R6, который управляет током источника.
Резистор R5 защищает транзистор Q1. Светодиод D1 можно использовать в качестве индикатора включения. Выходное напряжение устанавливается потенциометром R2.
Рассчитать выходное напряжение можно с помощью следующего выражения:
где:
VREF – опорное напряжение IC1,VR3 – заданное компенсирующее напряжение на резисторе R3.
Вы должны установить это напряжение равным опорному напряжению ИМС для его компенсации. В этом случае
С резистором R2, настроенным на сопротивление 1.2 кОм, эта схема нашла применение в качестве эквивалента типичной щелочной батареи с выходным напряжением 1.56 В и использовалась в исследовательских работах в ряде проектов.
Ссылки
- «LM317 3-Terminal Positive Adjustable Regulator,» Fairchild Semiconductor Corp, June 2005.
- «LM350 3-Terminal 3A Positive Adjustable Voltage Regulator,» Fairchild Semiconductor Corp, 2001.
- Schenk, C, and Ulrich Tietze, Halbleiter-Schaltungstechik, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2002, ISBN: 3540428496.
- Rentyuk, Vladimir, «The Simple Temperature-Stabilized Constant-Current Source,» Electronics World, November 2006.
Основные характеристики, топология микросхемы
Как проверить lm мультиметром?
На входе стабилизатора при этом должно быть минимум 15В!
Кроме отечественной интегральной схемы КРЕН12, выпускаются более мощные импортные аналоги, выходные токи которых в раза больше. На основе стабилизатора легко сделать зарядное устройство для 12 В аккумуляторов, вот что нам предлагает datasheet. Отличная защита интегрального стабилизатора от возможного перегрева.
Однако если ток не перестанет расти, то лампа может сгореть. Заранее благодарен Вам за ответ.
Рекомендуем: Защита кабеля в траншее кирпичом пуэ
Стабилизатор тока для светодиодов — описание
Затем подключают в схему со светодиодом. Но уже при напряжении между выходом и контактом Adj менее 1,25 В сработает схема защиты от КЗ. Но опять, же повторюсь, данный способ стабилизации годится только для маломощных светодиодов. В LM реализован ущербный принцип регулирования выходного напряжения,- по цепи Положительной обратной связи.
Это позволит досконально изучить процесс функционирования и впоследствии создать более усложненную конструкцию. А для увеличения выходного тока применяется транзистор с проводимостью n-p-n. Но это — нереальная ситуация. Каждый любитель современных электронных приборов должен научиться самостоятельно собирать преобразователи. Ограничение на минимальный ток нагрузки свидетельствует о плохой схемотехнике LM и явно ограничивает варианты ее использования.
Мощность рассеяния и входное напряжение стабилизатора LM317
Характеристики Стабилизатор напряжения lm, основанный на работе микросхемы данной модификации, имеет такие характеристики: Изделие дает возможность самостоятельно настраивать уровень выходного напряжения в пределах 1,В
Рабочий блок питания Очень важно, чтобы области спаивания имели литую форму
А схемы и данные в его datasheet все те же … Итак, недостатки LM, как микросхемы и ошибки в рекомендациях по ее использованию. Регулируемый Adj — это вывод, который позволяет регулировать выходное напряжение через подстрочный резистор. Стабилизатор тока для светодиодов — описание Конечно же, самым простым способ ограничить Iпотр. На выход стабилизатора нужно прицепить резисторы нужной мощности и номинала , настроить выходные напряжения и лишь после этого подключать питаемую схему.
Блок питания на LM338T part 1
Блок питания на LM338T part 1
Параметры микросхем LM-317
Интегральная микросхема (ИМС) изготовлена в пластмассовом корпусе, с возможностью установки на теплоотводе (радиаторе). Она имеет три вывода и предоставляет возможность линейной стабилизации напряжения и тока. ИМС предназначена для применения в регулируемых блоках питания (БП) и светодиодных схемах. К сведению. Популярная модель этого устройства изготовлена в корпусе ТО-220 и имеет букву T в составе маркировки. Эта буква указывает на вид корпуса.
Каждый из трёх выводов LM317 обладает следующим назначением:
- VIn – вход, куда подают напряжение, предназначенное для регулировки;
- VOut– это выход, с которого снимается нужное напряжение, он имеет электрический контакт с кронштейном для крепления к плате или радиатору;
- Adj – регулируемый вход, через который производят изменение выходного напряжения, используя для этого переменный резистор.
Считают выводы слева направо, держа микросхему лицевой стороной к себе.
Распиновка LM317 TO-220(T)
Кроме электрических качественных показателей, у сборки есть физические и защитные характеристики. К ним относятся следующие пункты:
- тип корпуса – TO-220, TO-220FP, TO-3, D2PAK, SOT-23;
- вид материала, из которого корпус изготовлен, – пластмасса;
- защита от КЗ – ISCCL (Internal Short-Circuit Current Limiting);
- TOP (Thermal Overload Protection) – защищённость по тепловым перегрузкам;
- контроль над максимальной мощностью рассеивания OS-AC (Output Safe-Area Compensation).
Внимание! Расположенные внутри ИМС датчики следят за установленным тепловым ограничением и при превышении максимальной рассеиваемой мощности отключают микросхему. Для этого понадобятся следующие детали и устройства:
Для этого понадобятся следующие детали и устройства:
- ИПТ (источник постоянного тока);
- ИМС LM-317;
- резистор R сопротивлением от 1 до 110 Ом и запасом мощности, рассчитанным по уже рассмотренной формуле;
- светодиод.
Схема стабилизатора тока для светодиода своими руками
Для установки подсветки на автомобиль, большего количества led-ламп можно увеличить ток стабилизатора до 3 А. Для этого в схему включают мощный транзистор КТ 818.
Увеличение тока стабилизации
Можно применять стабилизаторы напряжения 12 вольт для светодиодов в автомобильном исполнении. Подсветка панелей, номерных знаков, установка белых led-ламп в качестве габаритных или ходовых огней – вот только несколько точек установки.
Led-лента на фаре авто
Внимание! Долговечность диода, излучающего свет, зависит не столько от стабильного напряжения питания, сколько от протекающего через него тока. Если элементы модели AlInGaP/GaAs могут переносить перегрузки по току, то led-диоды на основе GaInN/GaN не продержатся и пары часов
Ровное свечение излучающих диодов при различных подключениях (параллельно или последовательно включенные цепочки) возможно при одинаковых значениях тока.
В качестве стабилизатора тока для светодиодов можно использовать не только специализированные микросхемы. Большой популярностью у радиолюбителей пользуется схема LM317.
Для превращения этой схемы в стабилизатор тока достаточно исключить из схемы резистор R1. Включение LM317 в качестве линейного стабилизатора тока выглядит следующим образом.
R1=1.25*I0.
W=I2R1.
Также к входу и выходу микросхемы нужно припаять два гибких проводника и конструкция будет готова. В случае, если с помощью стабилизатора тока на LM317 предполагается питать мощный светодиод, микросхему нужно оснастить радиатором который обеспечит отвод тепла. В качестве радиатора можно использовать небольшую алюминиевую пластинку площадью 15-20 квадратных сантиметров.
Читать далее: Как сделать своими руками акустические двери
Изготавливая конструкции бустеров, в качестве дросселей можно использовать катушки фильтров различных блоков питания. Например, для этих целей хорошо подойдут ферритовые кольца от блоков питания компьютеров, на которые следует намотать несколько десятков витков эмалированного провода диаметром 0.3 мм.
Устройства средней сложности
Среднюю сложность изготовления имеют драйверы для светодиодов на 220В. Много времени может занять их настройка, требующая опыта по наладке. Такой драйвер извлечь можно из светодиодных ламп, прожекторов и светильников с неисправной светодиодной цепью. Большинство драйверов также возможно доработать, узнав модель ШИМ-контроллера преобразователя. Параметры на выходе обычно задаются одним или несколькими резисторами. В datasheet указывается уровень сопротивления, необходимый для получения нужного тока. Если установить регулируемый резистор, то на выходе количество Ампер будет настраиваемым (но без превышения указанной номинальной мощности).
Высокой популярностью на Китайских сайтах в 2016 году пользовался универсальный модуль XL4015. По своим характеристикам он подходит для подключения светодиодов с высокой мощностью (до 100 Ватт). Стандартный вариант корпуса данного модуля припаян к плате, выполняющей функции радиатора. Чтобы улучшить охлаждение XL4015, схема стабилизатора тока должна быть доработана с установкой радиатора на корпус устройства.
Многие пользователи просто ставят радиатор сверху, однако эффективность такой установки довольно низкая. Систему охлаждения лучше всего располагать внизу платы, напротив пайки микросхемы. Для оптимального качества ее можно отпаять и установить на полноценный радиатор, используя термопасту. Провода при этом потребуется удлинить. Дополнительное охлаждение можно установить и для диодов, что значительно повысит эффективность работы всей схемы.
Среди драйверов наиболее универсальным считается регулируемый драйвер. В цепи в данном случае устанавливается переменный резистор, который задает количество ампер на выходе. Эти характеристики обычно указываются в следующих документах:
- в спецификации на микросхему;
- в datasheet;
- в типовой схеме включения.
Без добавочного охлаждения микросхемы такие устройства выдерживают 1-3 А (в соответствии с моделью ШИМ-контроллера). Слабое место таких драйверов — нагрев диода и дросселя. Выше 3 А потребуется охлаждение мощного диода и ШИМ-контроллера. Дроссель при этом заменяют более подходящим либо перематывают толстым проводом.
Простой двух полярный стабилизатор напряжения на LM317.
За основу устройства взята схема описанная в выше, и добавлено плечо стабилизации отрицательного напряжения.
Характеристики и достоинства двух полярного стабилизатора
- напряжение стабилизации от 1,2 до 30 В;
- максимальный ток до 5 А;
- используется малое количество элементов;
- простота в выборе трансформатора, так как можно использовать вторичную обмотку без центрального отвода;
Детали устанавливаются на односторонний стеклотекстолит. Транзистор VT1, VT2 и микросхемы LM317 и LM337 следует устанавливать на радиаторы. При установке на общий радиатор следует использовать изолирующие прокладки и втулки.
Цоколевка микросхемы
Изготовлена интегральная микросхема в стандартном корпусе ТО-220 с теплоотводом, устанавливаемым на радиатор. Что касается нумерации выводов, они расположены по ГОСТу слева направо и имеют следующее значение:
| Номер вывода | Название вывода | Значение |
| 1 | Adj | Регулировка |
| 2 | Out | Выход |
| 3 | In | Вход |
Вывод 2 соединен с теплоотводом без изолятора, поэтому в устройствах, если радиатор контактирует с корпусом, необходимо использовать изоляторы из слюды или любого другого теплопроводящего материала. Это важный момент, потому что можно случайно закоротить выводы, а на выходе микросхемы просто ничего не будет.
Линейный стабилизатор напряжения с регулировкой на LM317 и PNP транзисторе
Видео по теме:
Линейный стабилизатор напряжения на LM317 и PNP транзисторе своими руками + схема
В прошлой статье я рассказал о похожем линейном стабилизаторе напряжения на TL431 и NPN транзисторах.
Данная схема в отличие от вышеупомянутой содержит немного меньше деталей, и способна выдерживать более высокие токи, благодаря более мощному транзистору.
Основные характеристики:• Входное напряжение до 30В (в моем варианте т.к. конденсатор на входе на 35В)• Выходное напряжение 3-25В (зависит от тока, чем больше ток, тем меньше максимальное выходное напряжение)• Ток до 9А (с транзистором TIP36C при входном напряжении 18В и выходном 12В, а вообще зависит от выбранного транзистора и рассеиваемой мощности )• Стабилизация выходного напряжения при изменении входного• Стабилизация выходного напряжения при изменении тока нагрузки• Отсутствие защиты от КЗ• Отсутствие защиты по току
Модуль собран по следующей схеме:
Пояснения по схеме:Микросхема LM317 куплена на АлиЭкспресс (скорее всего не оригинальная) имеет 3 вывода. Выводы обозначены на схеме и картинке в нижнем правом углу.
Микросхема управляет мощным биполярным PNP транзистором VT1. Я для этой цели использовал TIP36С. Основные характеристики транзистора: напряжение – 100В, ток коллектора – 25А (на самом деле 8-9А, т.к. транзистор не оригинальный и куплен на АлиЭкспресс), статический коэффициент передачи тока от 10.
Очень важно следить за мощностью, которую рассеивает транзистор, чтобы она не превышала 50-55 Ватт (для транзистора в корпусе ТО-247 или похожих по габаритам, а для транзисторов в корпусе ТО-220 – не более 25-30 Ватт). Рассчитать можно по формуле:. P = (U выход -U вход)*I коллектора
P = (U выход -U вход)*I коллектора
Например входное напряжение — 18 В, мы выставили выходное напряжение — 12 В, ток у нас 9 А:Р = (18В-12В) *9А = 54 Ватт
Резисторы R1, R2, R3 задают напряжение, которое наша схема будет стабилизировать. Резистор R1 берется стандартно на 240 Ом (мощность любая). Резистор R2 переменный, лучше брать в районе 2-3к Ом. Изначально я поставил на 4,7к Ом, в результате где-то в середине диапазона вращения ручки напряжение достигает максимального значения и дальше не меняется. Я припаял параллельно потенциометру резистор на 3,9к Ом, регулировка стала более плавной и стал использоваться весь диапазон вращения ручки. Резистор R3 дополнительный, служит для того, чтобы немного сдвинуть нижнюю и верхнюю границы диапазона регулировки в сторону увеличения. Общее правило: чем больше суммарное сопротивление резисторов R2 и R3, тем выше выходное напряжение. Это подтверждает формула из Даташита:
P= I^2*R = 1*1*10 = 10 Ватт
Но т.к. ток проходит ещё и через базу транзистора VT1, в обход резистора, можно взять резистор R4 и на 5Ватт.
Указанные выше компоненты составляют ядро схемы, всё остальное — дополнительные элементы для улучшения стабильности и обеспечения некоторых защит.
Конденсатор C2 (керамический 1-10 мкФ) – припаивается параллельно переменному резистору и улучшает стабильность регулировки.Чтобы при разряде конденсатора C2 защитить микросхему LM317 ставится диод D2. Они вместе с диодом D1 защищают микросхему и транзистор от обратного тока. Диод D3 служит для защиты схемы от ЭДС самоиндукции при питании электродвигателей. Конденсаторы C4 (электролитический 35В 470-1000 мкФ) и C5 (керамический 1-10 мкФ) образуют входной фильтр, а конденсаторы C1 (электролитический 35В 1000-3300 мкФ) и C3 (керамический 1-10 мкФ) образуют выходной фильтр. Резистор R5 на 10к Ом (мощность любая) создает небольшую нагрузку для стабильности работы схемы на холостом ходу и помогает быстрее разрядить конденсаторы в случае отключения питания схемы.
Процесс сборки:Сначала всё собрал навесным монтажом и протестировал.
Протестировал готовый модуль и проверил характеристики.
Всем спасибо за внимание! Надеюсь, статья была для Вас полезной.
Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!
*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных
