Linjär variabel spänningsregulator 1-20 V: 4 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:44

En linjär spänningsregulator upprätthåller en konstant spänning vid utgången om ingångsspänningen är större än utgången samtidigt som skillnaden mellan spänningen och den aktuella watteffekten som värme försvinner.

Du kan till och med göra en råspänningsregulator med hjälp av en Zenerdiod, regulatorer i 78xx-serien och några andra kompletterande komponenter, men det kommer inte att kunna leverera höga strömmar som 2-3A.

Den totala effektiviteten hos linjära regulatorer är mycket mindre jämfört med switchlägestillbehör, buck, boost -omvandlare eftersom den släpper ut den oanvända energin som värme och måste avlägsnas ständigt på annat sätt som regulatorn griper.

Denna strömförsörjningsdesign är helt värt det om du inte har några energieffektivitetsproblem eller om du inte driver en bärbar krets från ett batteri.

Hela kretsen består av tre block, 1. Huvudvariabel regulator (1,9 - 20 V)

2. sekundär regulator

3. Jämförare, fläktmotordrivrutin (MOSFET)

En LM317 är en bra spänningsregulator för nybörjare när den används på rätt sätt. Det kräver bara en spänningsdelare som ges till dess justeringsstift för att få en variabel spänning vid utgången. Utgångsspänningen beror på spänningen vid justeringsstiftet, i allmänhet vid 1,25 V.

ut och justera stiftspänningen är relaterade till, Vout = 1,25 (R2/R1+1)

Strömmen på lasten förblir nästan densamma som i/p -strömmen vid valfri spänning. Låt oss anta att om belastningen vid O/p drar ström på 2A vid 10V, omvandlas återstående spänning på 10V med återstående ström på 1A i form av värme på 10W !!!!!!

Så det är en bra idé att fästa ett kylfläns till det ……… varför inte en FLÄKT !!!! ??????

Jag hade den här minifläkten liggande ett tag, men problemet var att den bara kan ta 12V för maximalt varvtal men I/p -spänningen är 20V, så jag var tvungen att göra en separat regulator (med LM317 själv) för fläkten, men om jag behåll fläkten hela tiden, det är bara slöseri med ström, så lägg till en komparator för att slå på fläkten bara när temperaturen i huvudregulatorns kylfläns når ett förinställt värde.

Låt oss börja!!!

Steg 1: Samla komponenterna

Vi behöver, 1. LM317 (2)

2. Kylflänsar (2)

3. några motstånd (kolla scheman för värdena)

4. elektrolytkondensatorer (kontrollera schmatiken för värdena)

5. perf Board (projektkort)

6. MOSFET IRF540n

7. FLÄKT

8. några kontakter

9. Potentiometrar (10k)

10. Termistor

Steg 2: Att samla alla

Välj storleken på kretskortet du är bekväm med.

Jag gjorde den lite kompakt 6 cm x 6 cm, om du är bra på att lödda kan du gå med ännu mindre storlek;)

att hålla Vin -kontakten till vänster och Vout till höger, komparator -IC i mitten och regulatorerna på toppen med fläkten högst upp gör det enkelt att hantera och använda.

Följ bara schemat, fortsätt kontrollera kontinuitetskontrollen då och då för kortslutning och korrekta anslutningar.

Steg 3: Placera termistoråterkopplingen

Placera termistorn i kontakt med kylflänsen, jag förvarade den i kylflänsens åsar.

eftersom termistorn är i serie med ett annat 10K -motstånd är det en spänningsdelare på exakt 10 till 10V, när temperaturen stiger minskar termistorns motstånd men spänningen fortsätter att stiga mot 20V.

Denna spänning ges till icke -inverterande terminal på opamp 741 och inverteringsklämma hålls vid 11V, så när termistorspänningen går utöver 11V matar utampen ut HIGH vid pin6.

Steg 4: Det ska se ut så här …

Låt oss testa !!!

ger 20V ingång från min transformator via FOOOLLBRIDGE RECIFIER !! och justera O/p till cirka 15V, jag anslöt ett 5W 22ohm motstånd vid O/p som drog runt 2,5A.

Kylflänsen började värma och gick nära 56C, termistorspänningen höjdes över 11V så att komparatorn upptäckte det och slog på Mosfet i mättnadsområdet och slog på fläkten för att kyla kylflänsen.

Och det är det !!! du har just gjort en variabel spänningsregulator som du kan använda den som LAB -bänkspänning, för att ladda batterier, för att mata spänning till prototypkretsar och listan fortsätter …

om du har några projektrelaterade frågor är du välkommen att fråga !!!

vi ses!