Trong bài viết này tôi sẽ nói về một bộ điều chỉnh điện áp tuyến tính khác, mà tôi đã lắp ráp tương đối gần đây. Nó được xây dựng trên chip LM317 phổ biến và bóng bán dẫn PNP lưỡng cực. Các mô-đun hoàn thành như sau:
Video liên quan:
Trong quá khứ bài viết Tôi đã nói về một bộ điều chỉnh điện áp tuyến tính tương tự trên các bóng bán dẫn TL431 và NPN.
Mạch này, trái ngược với những điều đã nói ở trên, chứa ít bộ phận hơn một chút và có thể chịu được dòng điện cao hơn, nhờ một bóng bán dẫn mạnh hơn.
Các tính năng chính:
• Điện áp đầu vào lên đến 30V (trong phiên bản của tôi, vì tụ điện ở đầu vào đến 35V)
• Điện áp đầu ra 3-25V (tùy thuộc vào dòng điện, dòng điện càng cao, điện áp đầu ra tối đa càng thấp)
• Hiện tại lên đến 9A (với bóng bán dẫn TIP36C với điện áp đầu vào là 18V và đầu ra là 12 V, nhưng thường phụ thuộc vào bóng bán dẫn được chọn và tản điện)
• Ổn định điện áp đầu ra khi thay đổi đầu vào
• Ổn định điện áp đầu ra khi dòng tải thay đổi
• Thiếu bảo vệ chống ngắn mạch
• Thiếu sự bảo vệ hiện tại
Các mô-đun được lắp ráp như sau:
Giải thích theo sơ đồ:
Microcircuit LM317 được mua trên AliExpress (rất có thể không phải là bản gốc) có 3 đầu ra. Những phát hiện được chỉ ra trong sơ đồ và hình ảnh ở góc dưới bên phải.
Con chip này điều khiển một bóng bán dẫn PNP lưỡng cực mạnh VT1. Tôi đã sử dụng TIP36C cho mục đích này. Các đặc điểm chính của bóng bán dẫn: điện áp - 100V, dòng thu - 25A (thực tế là 8-9A, vì bóng bán dẫn không phải là nguyên bản và được Ali Express mua), hệ số truyền dòng tĩnh là 10.
Điều rất quan trọng là phải giám sát công suất tiêu tán của bóng bán dẫn để nó không vượt quá 50-55 watt (đối với một bóng bán dẫn trong gói TO-247 hoặc có kích thước tương tự, và đối với các bóng bán dẫn trong trường hợp TO-220 - không quá 25-30 Watts). Bạn có thể tính theo công thức:
P = (đầu ra U -U đầu vào) * I collector
Ví dụ, điện áp đầu vào là 18 V, chúng tôi đặt điện áp đầu ra là 12 V, dòng điện chúng tôi có là 9 A:
P = (18V-12V) * 9A = 54 Watts
Các điện trở R1, R2, R3 đặt điện áp mà mạch của chúng tôi sẽ ổn định. Điện trở R1 được lấy theo tiêu chuẩn ở 240 ohms (bất kỳ công suất nào). Điện trở R2 là biến, tốt hơn là lấy trong khu vực 2-3k ohms. Ban đầu, tôi đặt nó ở mức 4,7k Ohm, kết quả là, ở đâu đó ở giữa phạm vi xoay của núm, điện áp đạt đến giá trị tối đa và không thay đổi thêm.Tôi đã hàn một điện trở 3,9k Ohm song song với chiết áp, việc điều chỉnh trở nên mượt mà hơn và toàn bộ phạm vi xoay núm được sử dụng. Điện trở R3 là tùy chọn, phục vụ để di chuyển một chút ranh giới dưới và trên của phạm vi điều chỉnh theo hướng tăng. Nguyên tắc chung: tổng điện trở của điện trở R2 và R3 càng lớn thì điện áp đầu ra càng cao. Điều này được xác nhận bởi công thức từ Datashita:
Điện trở R4 được sử dụng để giới hạn một chút dòng điện vào đầu vào của chip LM317. Kháng cự 10 Ohm. LM317 càng nhiều càng tốt có thể tự đi qua khoảng 1A (tối đa 1,5A, nếu là bản gốc). Thoạt nhìn, công suất của điện trở R4 phải là:
P = I ^ 2 * R = 1 * 1 * 10 = 10 Wat
Nhưng kể từ dòng điện cũng đi qua đế của bóng bán dẫn VT1, bỏ qua điện trở, bạn có thể lấy điện trở R4 và 5 watt.
Các thành phần trên tạo thành lõi của mạch, mọi thứ khác là các yếu tố bổ sung để cải thiện sự ổn định và cung cấp một số biện pháp bảo vệ.
Tụ điện C2 (gốm 1-10 microfarad) - được hàn song song với điện trở thay đổi và cải thiện tính ổn định của quy định. Để bảo vệ vi mạch LM317 khi tụ điện C2 được xả, đặt một diode D2. Họ, cùng với diode D1, bảo vệ vi mạch và bóng bán dẫn khỏi dòng điện ngược. Diode D3 phục vụ để bảo vệ mạch khỏi tự cảm ứng EMF khi được cung cấp bởi động cơ điện. Tụ điện C4 (điện phân 35V 470-1000 uF) và C5 (gốm 1-10 uF) tạo thành bộ lọc đầu vào và tụ điện C1 (điện phân 35V 1000-3300 uF) và C3 (gốm 1-10 uF) tạo thành bộ lọc đầu ra. Điện trở R5 ở mức 10k Ohm (bất kỳ công suất nào) tạo ra một tải nhỏ cho sự ổn định của mạch khi không hoạt động và giúp xả nhanh các tụ điện trong trường hợp mất điện.
Xây dựng quy trình:
Lúc đầu, mọi thứ được lắp ráp bằng cách cài đặt bản lề và thử nghiệm.
Sau đó, tôi hàn các mạch trên bảng mạch dưới dạng một mô-đun.
Thêm một bộ tản nhiệt nhỏ.
Với bộ tản nhiệt như vậy, mạch có thể hoạt động trong một thời gian dài chỉ ở dòng điện thấp. Để mạch hoạt động trong một thời gian dài ở công suất tối đa, bạn cần một bộ tản nhiệt lớn hơn.
LM317 và bóng bán dẫn có thể được gắn trên bộ tản nhiệt mà không cần các miếng đệm cách điện, như Theo sơ đồ, những kết luận này (đầu ra LM317 và bộ thu bóng bán dẫn) được kết nối.
Tôi đã thử nghiệm các mô-đun hoàn thành và kiểm tra các đặc tính.
Nói chung, tôi thích mạch điện: khá đơn giản và bạn có thể có được một dòng điện tốt. Điều còn thiếu là bảo vệ chống ngắn mạch và dòng điện. Chà, nó đã vượt qua. Hiệu quả không cao và tỏa nhiệt rất nhiều. Nhưng đây là một tính năng của tất cả các mạch tuyến tính như vậy, mà cá nhân tôi không thực sự làm phiền tôi.
Cảm ơn tất cả sự quan tâm của bạn! Tôi hy vọng bài viết hữu ích cho bạn.