LM317 Aktuální posílení tajemství !: 4 kroky

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-23 14:38

Abstraktní

LM317 je jedním z nejpopulárnějších nastavitelných regulačních čipů. Výstupní napětí regulátoru lze nastavit od 1,25 V do 35 V. Čip však může dodávat proudy až 1,5 A, což pro některé energetické aplikace nestačí. V tomto článku budu diskutovat o dvou metodách zesílení proudu LM317 pomocí výkonových tranzistorů PNP a NPN.

[A] Analýza obvodu

Podle datového listu LM317: „Zařízení LM317 [1, 2] je nastavitelný třísvorkový regulátor kladného napětí schopný dodávat více než 1,5 A v rozsahu výstupního napětí 1,25 V až 37 V. Vyžaduje pouze dva externí rezistory pro nastavení výstupního napětí. Zařízení má typickou regulaci vedení 0,01% a typickou regulaci zatížení 0,1%. Obsahuje omezení proudu, ochranu proti tepelnému přetížení a ochranu bezpečného pracovního prostoru. Ochrana proti přetížení zůstává funkční, i když je odpojen terminál ADJUST. “Tato informace nám dokazuje, že toto levné 3-koncové zařízení je vhodné pro mnoho aplikací, ale má energetickou nevýhodu, a to je omezení manipulace s výstupním proudem regulátoru (1,5 A za nejlepších podmínek). Tento problém lze vyřešit pomocí tranzistoru s propustným výkonem.

[A-1] Zesílení proudu pomocí výkonového tranzistoru PNP (MJ2955)

Obrázek 1 ukazuje schematický diagram obvodu. Jedná se o nastavitelný obvod regulátoru vysokého proudu, jehož výstupní napětí lze nastavit pomocí 5K potenciometru.

Krok 1: Obrázek 1: Obvod pro posílení proudu LM317 pomocí MJ2955

Rezistor 10R definuje dobu zapnutí pasivního tranzistoru a mimochodem definuje, jaký proud by měl procházet LM317 a MJ2955 [3, 4]. Na základě tohoto parametru musí být vypočítán výkonový odpor rezistoru. 1N4007 je ochranná dioda a rezistor 270R poskytuje potřebný proud kolíku ADJ. Jak již bylo zmíněno dříve, 5K potenciometr definuje výstupní napětí. K omezení šumu byly použity kondenzátory 1000uF, 10uF a 100nF. Nezapomeňte nainstalovat tranzistor na velký chladič.

[A-2] Zvýšení proudu pomocí výkonového tranzistoru NPN (2N3055)

Obrázek 2 ukazuje schematický diagram obvodu. Rezistor 10K na výstupu odebírá malé množství proudu, aby se vyhnul plovoucímu výstupu, a pomáhá stabilizovat výstupní napětí. 2N3055 [5, 6] zde také hraje roli pasivního tranzistoru.

Krok 2: Obrázek 2: Obvod pro zvýšení proudu LM317 pomocí 2N3055

[B] Deska plošných spojů

Schematická schémata jsou jednoduchá, proto jsem se rozhodl je implementovat na prototypovací desce, abych otestoval a ukázal provoz. Rozhodl jsem se otestovat obrázek 1 (posílení MJ2955). Ukázalo se to na obrázku 3. Chcete -li rychle navrhnout rozvržení desky plošných spojů pro schémata, můžete použít bezplatné knihovny komponent SamacSys, které dodržují průmyslové standardy IPC. Chcete -li instalovat knihovny, můžete je buď stáhnout nebo nainstalovat ručně, nebo přímo nainstalovat pomocí dodaných doplňků CAD [7]. Existuje také možnost zakoupit/porovnat ceny originálních komponentů také u autorizovaných distributorů.

Krok 3: Obrázek 3: Zvýšení implementace obvodu pomocí MJ2955

[C] Test a měření Na videu můžete sledovat celý testovací proces, ale z výstupu obvodu jsem také vložil zachycený obraz osciloskopem. Použil jsem osciloskop Siglent SDS1104X-E, který nabízí pěkný přední konec s nízkým šumem. Měl jsem v úmyslu změřit možné výstupní zvlnění obvodu. Obrázek 4 ukazuje výstupní šum/zvlnění obvodu zvyšujícího proud MJ2955. Obvod byl postaven na prototypovací desce a uzemnění sondy osciloskopu bylo provedeno přes zemnící vodič, takže tyto vysokofrekvenční zvuky jsou normální. Pokud plánujete použít některý z těchto dvou obvodů, navrhněte pro něj správnou desku plošných spojů, poté vyměňte zemnicí vodič sondy za zemnící pružinu a poté můžete znovu prozkoumat výstupní zvuky.

Krok 4: Obrázek 4: Zachycení osciloskopu z výstupu aktuálního zesilovače (přečtěte si text)

Reference

Článek:

[1]: Datový list LM317:

[2]: Knihovna LM317:

[3]: Datový list MJ2955:

[4]: Knihovna MJ2955:

[5]: Datový list 2N3055:

[6]: Knihovna 2N3055:

[7]: CAD doplňky: