LM317 Trenutne skrivnosti krepitve: 4 koraki

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Povzetek

LM317 je eden izmed najbolj priljubljenih nastavljivih regulacijskih čipov. Izhodno napetost regulatorja lahko nastavite od 1,25 V do 35 V. Vendar lahko čip oddaja tokove do 1,5A, kar za nekatere aplikacije za napajanje ni dovolj. V tem članku bom razpravljal o dveh metodah povečanja toka LM317 z uporabo napajalnih tranzistorjev PNP in NPN.

[A] Analiza vezja

Glede na podatkovni list LM317: »Naprava LM317 [1, 2] je nastavljiv regulator s pozitivno napetostjo s tremi priključki, ki lahko napaja več kot 1,5 A v območju izhodne napetosti od 1,25 V do 37 V. Potrebuje le dva zunanja upori za nastavitev izhodne napetosti. Naprava ima značilno linijsko regulacijo 0,01% in običajno regulacijo obremenitve 0,1%. Vključuje omejevanje toka, zaščito pred termično preobremenitvijo in varno območje delovanja. Zaščita pred preobremenitvijo ostane aktivna, tudi če je priključek ADJUST odklopljen. " Ti podatki nam dokazujejo, da je ta poceni 3-terminalna naprava primerna za številne aplikacije, vendar ima pomanjkljivost za energetske aplikacije in to je omejitev upravljanja izhodnega toka regulatorja (1,5 A v najboljših pogojih). To težavo je mogoče rešiti s tranzistorjem za prehod moči.

[A-1] Povečanje toka z močnostnim tranzistorjem PNP (MJ2955)

Slika-1 prikazuje shematski diagram vezja. To je nastavljivo vezje regulatorja velikega toka, ki ga lahko nastavite z uporabo 5K potenciometra.

1. korak: Slika 1: Tokokrog za povečanje toka LM317 z uporabo MJ2955

Upor 10R določa čas vklopa prehodnega tranzistorja in mimogrede določa, koliko toka mora preiti skozi LM317 in MJ2955 [3, 4]. Na podlagi tega parametra je treba izračunati stopnjo moči upora. 1N4007 je zaščitna dioda in upor 270R zagotavlja potreben tok vtiča ADJ. Kot smo že omenili, potenciometer 5K definira izhodno napetost. Kondenzatorji 1000uF, 10uF in 100nF so bili uporabljeni za zmanjšanje hrupa. Ne pozabite namestiti tranzistorja na velik hladilnik.

[A-2] Povečanje toka z uporabo napajalnega tranzistorja NPN (2N3055)

Slika-2 prikazuje shematski diagram vezja. 10K upor na izhodu črpa majhno količino toka, da se izogne plavajočemu izhodu, in pomaga stabilizirati izhodno napetost. Tu ima 2N3055 [5, 6] tudi vlogo prehodnega tranzistorja.

2. korak: Slika 2: Tokokrog za povečanje toka LM317 z uporabo 2N3055

[B] PCB plošča

Shematski diagrami so preprosti, zato sem se odločil, da jih uvedem na prototipno ploščo, da preizkusim in prikažem delovanje. Odločil sem se preizkusiti številko 1 (povečanje MJ2955). To je prikazano na sliki 3. Če želite hitro načrtovati postavitev tiskanega vezja za sheme, lahko uporabite brezplačne knjižnice komponent SamacSys, ki sledijo industrijskim standardom IPC. Če želite namestiti knjižnice, jih lahko ročno prenesete/namestite ali pa jih neposredno namestite s priloženimi vtičniki CAD [7]. Obstaja možnost nakupa/primerjave cen originalnih komponent tudi pri pooblaščenih distributerjih.

3. korak: Slika 3: Okrepitev izvajanja vezja z uporabo MJ2955

[C] Preizkus in meritve Celoten preskusni proces si lahko ogledate v videu, vendar sem z izhoda vezja dal tudi posneto sliko z osciloskopom. Uporabil sem osciloskop Siglent SDS1104X-E, ki ponuja prijetno nizko raven hrupa. Nameraval sem izmeriti možno izhodno valovanje vezja. Slika 4 prikazuje izhodni šum/valovanje tokokroga za povečanje toka MJ2955. Vezje je zgrajeno na plošči za izdelavo prototipov, ozemljitveni priključek sonde osciloskopa pa je bil izveden skozi ozemljitveni kabel, zato so ti visokofrekvenčni zvoki normalni. Če nameravate uporabiti katero od teh dveh vezij, zanj načrtujte ustrezno tiskano vezje, nato ozemljitveni kabel sonde zamenjajte z ozemljitveno vzmetjo, nato lahko ponovno preučite izhodne hrup.

4. korak: Slika 4: Zajem osciloskopa iz trenutnega ojačevalnega izhoda (preberite besedilo)

Reference

Članek:

[1]: Podatkovni list LM317:

[2]: Knjižnica LM317:

[3]: Podatkovni list MJ2955:

[4]: Knjižnica MJ2955:

[5]: 2N3055 podatkovni niz:

[6]: Knjižnica 2N3055:

[7]: Vtičniki CAD: