Блог

Вы когда-нибудь пытались создать источник питания с регулируемой мощностью? Если нет, то в этой статье мы опишем, как спроектировать схему переменного источника питания. До сих пор вы могли видеть множество схем питания, но главное преимущество данной схемы питания состоит в том, что она может изменять выходное напряжение и выходной ток.

Регулируемое напряжение питания от 1,2 В до 30 В при токе 1 А

Работа показана на видео:

Принципиальная электрическая схема

Источник переменного тока очень важен для проектов в области электроники, создания прототипов и просто любителей. Для меньшего напряжения мы обычно используем батарейки как надежный источник.

Вместо батареек с ограниченным сроком службы можно использовать переменный источник постоянного тока, который и реализован в этом проекте.

Получается надежный и простой в использовании источник переменного тока . Схема работы следующая.

Трансформатор используется для понижения подачи переменного тока до 24 В при 2 А. Мостовой выпрямитель используется для преобразования этого напряжения в постоянный ток.

Этот пульсирующий постоянный ток фильтруется с помощью конденсатора, для получения чистого постоянного тока. Он подается на LM317, который представляет собой ИС регулятора переменного напряжения.

Для изменения выходного напряжения используются два резистора номиналом 1 кОм и 10 кОм. POT 10 кОм используется для больших изменений напряжения, а POT 1 кОм используется для точной настройки.

В зависимости от настроек POT, вывод ADJ LM317 получает небольшую часть выходного напряжения в качестве обратной связи, и выходное напряжение изменяется.

На выходе регулятора напряжения используется конденсатор, а значит выходное напряжение не имеет скачков.

С помощью этого переменного источника питания постоянного тока, выходное напряжение можно изменять от 1,2 В до 30 В при токе 1 А. Эта схема может использоваться как надежный источник постоянного тока и действовать как альтернатива батарейкам.

Важно прикрепить микросхему регулятора напряжения LM317 к радиатору, поскольку он имеет тенденцию нагреваться во время работы.

Схема источника питания 0-28 В, 6-8 А с использованием LM317 и 2N3055

Эта схема может производить ток в 20 ампер с небольшими изменениями (используйте соответствующий номинальный трансформатор и огромный радиатор с вентилятором). В этой схеме требуется огромный радиатор, поскольку транзисторы 2N3055 выделяют большое количество тепла при полной их нагрузке.

Компоненты схемы:

• Понижающий трансформатор 30 В, 6 А
• Предохранитель F1 — 1 ампер
• Предохранитель F2 — 10 А
• Резистор R1 (2,5 Вт) — 2,2 кОм
• Резистор R2 — 240 Ом
• Резистор R3, R4 (10 ватт) — 0,1 Ом
• Резистор R7 — 6,8 кОм
• Резистор R8 — 10кОм
• Резистор R9 (0,5 Вт) — 47 Ом
• Резистор R10 — 8,2К
• Конденсаторы С1, С7, С9 — 47нФ
• Конденсатор электролитический C2 — 4700uF / 50v
• C3, C5 — 10 мкФ / 50 В
• C4, C6 — 100 нФ
• C8 — 330 мкФ / 50 В
• C10 — 1 мкФ / 16 В
• Диод D5 — 1n4148 или 1n4448 или 1n4151
• D6 — 1N4001
• D10 — 1N5401
• D11 — светодиод красный
• D7, D8, D9 — 1N4001
• Регулятор напряжения LM317
• Pot RV1 — 5к
• Pot RV2 — 47 Ом или 220 Ом, 1 Вт
• Pot RV3 — триммер 10k

Схемотехника

Хотя регулятор напряжения LM317 защищает цепь от перегрева и перегрузки, предохранители F1 и F2 используются для защиты цепи питания. Выпрямленное напряжение на конденсаторе C1 составляет около 42,30 В (30 В * SQR2 = 30 В * 1,41 = 42,30).

Поэтому нам нужно использовать в цепи все конденсаторы, рассчитанные на 50 В. Pot RV1 позволяет изменять выходное напряжение от 0 до 28 В. Минимальное выходное напряжение регулятора напряжения LM317 — 1,2В.

Чтобы получить на выходе 0В, мы используем 3 диода D7, D8 и D9. Для увеличения тока используются транзисторы 2N3055.

Pot RV2 используется для установки максимального тока, доступного на выходе. Если вы используете потенциометр 100 Ом/1 Вт, то выходной ток ограничен 3 А при 47 Ом и 1 А при 100 Ом.

Регулятор напряжения LM317

LM317 — это трехконтактный регулируемый стабилизатор напряжения. Этот регулятор обеспечивает выходное напряжение от 1,2 В до 37 В при 1,5 А. Эта ИС проста в использовании и требует всего два резистора для обеспечения переменного питания.

Она обеспечивает внутреннее ограничение тока, тепловое отключение и обеспечивает большее регулирование линии и нагрузки по сравнению с фиксированными регуляторами напряжения. Благодаря всем этим характеристикам эта ИС в основном используется в самых разных устройствах.

Применение в цепях питания 0-28 В, 6-8 А:

• Используется в различных усилителях мощности и генераторах для обеспечения постоянного тока.
• Используется в бытовой технике.
• Используется как RPS (регулируемый источник питания) для подачи постоянного тока на различные электронные схемы.

Схема регулируемого источника питания от регулятора постоянного напряжения

Регулятор постоянного напряжения используется для подачи фиксированного напряжения на выходе и не зависит от подаваемого входного напряжения. Вот схема, производящая источник переменного напряжения, разработанный с использованием стабилизаторов постоянного напряжения.

Работа схемы:

• Мостовой выпрямитель используется для преобразования переменного тока в постоянный.
• Затем напряжение подается на стабилизатор напряжения 7805.
• Выход регулятора можно изменять, изменяя сопротивление, подключенное к общему выводу 7805.

Как рассчитать значение сопротивления для разного напряжения?

Представьте, что резистор, который подключен между клеммой com и выходной клеммой регулятора, имеет значение 470 Ом (R1). Это означает, что значение тока составляет 10,6 мА (поскольку V = 5V, кроме того, V = IR), существующее между com и выходом. Между поворотным переключателем и землей присутствует ток в режиме ожидания примерно 2,5 мА.

Следовательно, доступен общий ток около 13,1 мА. Теперь предположим, что из схемы нам нужно взять от 5В до 12В. С выхода регулятора мы напрямую получили минимум 5В. Если есть потребность в 12 В, то между com и выходом доступно 5 В, а для остальных 7 В нам нужно выбрать соответствующее значение резистора.

R =?

V = 7 В

I = 13,1 мА

Следовательно,

V = I * R

R = 543 Ом

Следовательно, мы должны подключить резистор 543 Ом и 470 Ом, чтобы получить желаемый выход, то есть 12 В. Хотя нам будет трудно найти подходящий резистор, но мы можем использовать близкое значение резистора, то есть 560 Ом.

Теперь, если мы хотим иметь другое напряжение от 5 В до 12 В, мы должны добавить другое значение резистора.

Допустим, нам нужно 6В, тогда

V = 6 В

I = 10,6 мА

R = 6 В / 10,6 мА

R = 566 Ом

Но резистор R1 уже на 470 Ом, который уже включен в схему, поэтому для 6 В значение резистора будет примерно 100 Ом (566-470 = 96). Таким же образом для разных напряжений будут рассчитаны разные значения сопротивления.

Несмотря на разные номиналы резисторов, в схеме можно использовать переменный резистор для получения разного значения напряжения.

С Уважением, МониторБанк