Neste artigo, falarei sobre outro regulador de tensão linear, que montei há relativamente pouco tempo. É construído no popular chip LM317 e em um transistor PNP bipolar. O módulo finalizado é o seguinte:
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No passado artigo Eu falei sobre um regulador de tensão linear semelhante nos transistores TL431 e NPN.
Este circuito, em contraste com o mencionado acima, contém um pouco menos de peças e é capaz de suportar correntes mais altas, graças a um transistor mais poderoso.
Principais recursos:
• Tensão de entrada de até 30V (na minha versão, porque o capacitor na entrada de 35V)
• Tensão de saída 3-25V (dependendo da corrente, quanto maior a corrente, menor a tensão máxima de saída)
• Corrente de até 9A (com um transistor TIP36C com uma tensão de entrada de 18V e uma saída de 12V, mas geralmente depende do transistor selecionado e da dissipação de energia)
• Estabilização da tensão de saída ao alterar a entrada
• Estabilização da tensão de saída quando a corrente de carga muda
• Falta de proteção contra curto-circuito
• Falta de proteção atual
O módulo é montado da seguinte maneira:
Explicações de acordo com o esquema:
O microcircuito LM317 adquirido no AliExpress (provavelmente não o original) possui 3 saídas. As descobertas estão indicadas no diagrama e na figura no canto inferior direito.
O chip controla um poderoso transistor bipolar PNP VT1. Eu usei o TIP36C para esse fim. As principais características do transistor: tensão - 100V, corrente do coletor - 25A (de fato, 8-9A, porque o transistor não é original e foi comprado pela Ali Express), um coeficiente de transferência de corrente estática de 10.
É muito importante monitorar a energia dissipada pelo transistor para que não exceda 50-55 watts (para um transistor em um pacote TO-247 ou tamanho semelhante e para transistores em um gabinete TO-220 - não mais que 25-30 Watts). Você pode calcular pela fórmula:
P = (saída U - entrada U) * I coletor
Por exemplo, a tensão de entrada é 18 V, configuramos a tensão de saída para 12 V, a corrente que temos é 9 A:
P = (18V-12V) * 9A = 54 Watts
Os resistores R1, R2, R3 definem a tensão que nosso circuito estabilizará. O resistor R1 é considerado padrão em 240 ohms (qualquer potência). Resistor R2 é variável, é melhor tomar na região de 2-3k ohms. Inicialmente, defino-o como 4.7k Ohm, como resultado, em algum lugar no meio da faixa de rotação do botão, a tensão atinge seu valor máximo e não muda mais.Soldamos um resistor de 3.9k Ohm paralelo ao potenciômetro, o ajuste ficou mais suave e toda a faixa de rotação do botão foi usada. O resistor R3 é opcional, serve para mover levemente os limites inferior e superior da faixa de ajuste em direção ao aumento. Regra geral: quanto maior a resistência total dos resistores R2 e R3, maior a tensão de saída. Isso é confirmado pela fórmula de Datashita:
O resistor R4 é usado para limitar levemente a corrente à entrada do chip LM317. Resistência 10 Ohm. O LM317, tanto quanto possível, pode passar por si próprio cerca de 1A (até 1,5A, se o original). À primeira vista, a potência do resistor R4 deve ser:
P = I ^ 2 * R = 1 * 1 * 10 = 10 Watts
Mas desde a corrente também passa pela base do transistor VT1, ignorando o resistor, você pode pegar o resistor R4 e 5 watts.
Os componentes acima formam o núcleo do circuito; tudo o resto são elementos adicionais para melhorar a estabilidade e fornecer algumas proteções.
O capacitor C2 (microfarads cerâmicos de 1 a 10) - é soldado em paralelo com um resistor variável e melhora a estabilidade da regulação.Para proteger o microcircuito LM317 quando o capacitor C2 é descarregado, um diodo D2 é colocado. Eles, juntamente com o diodo D1, protegem o microcircuito e o transistor da corrente reversa. O diodo D3 serve para proteger o circuito da auto-indução de CEM quando alimentado por motores elétricos. Os capacitores C4 (eletrolítico 35V 470-1000 uF) e C5 (cerâmico 1-10 uF) formam um filtro de entrada, e os capacitores C1 (eletrolítico 35V 1000-3300 uF) e C3 (cerâmico 1-10 uF) formam um filtro de saída. O resistor R5 a 10k Ohm (qualquer potência) cria uma pequena carga para a estabilidade do circuito em marcha lenta e ajuda a descarregar capacitores rapidamente em caso de falta de energia.
Processo de compilação:
No início, tudo foi montado por instalação articulada e testado.
Depois, soldei o circuito na placa de ensaio na forma de um módulo.
Adicionado um pequeno radiador.
Com esse radiador, o circuito pode funcionar por um longo período apenas em correntes baixas. Para que o circuito funcione por um longo período em potência máxima, você precisa de um radiador mais maciço.
LM317 e transistor podem ser montados em um radiador sem juntas isolantes, como De acordo com o esquema, essas conclusões (saída LM317 e coletor de transistor) estão conectadas.
Testei o módulo acabado e verifiquei as características.
Em geral, gostei do circuito: bastante simples e você pode obter uma corrente decente. O que falta é proteção contra curto-circuito e corrente. Bem, acabou, a eficiência não é alta e libera muito calor. Mas essa é uma característica de todos esses circuitos lineares, que pessoalmente não me incomodam.
Obrigado a todos pela atenção! Espero que o artigo tenha sido útil para você.