LM317 s přívěsným proudovým obvodem

Vyzkoušejte Náš Nástroj Pro Odstranění Problémů





Populární integrovaný obvod regulátoru napětí LM317 je navržen tak, aby poskytoval ne více než 1,5 ampérů, avšak přidáním vnějšího proudového zesilovače do obvodu je možné upgradovat obvod regulátoru tak, aby zvládl mnohem vyšší proudy a až na libovolné požadované úrovně.

Možná jste již narazili na Obvod regulátoru pevného napětí 78XX které jsou upgradovány tak, aby zvládly vyšší proudy přidáním vnějšího výkonového tranzistoru, IC LM317 není výjimkou a to samé lze použít i pro tento univerzální obvod regulátoru proměnného napětí, aby bylo možné vylepšit jeho specifikace pro zpracování velkého množství proudu.



Standardní obvod LM317

Následující obrázek ukazuje standard Obvod regulátoru proměnného napětí IC LM317 , s použitím minima komponent ve formě jediného pevného rezistoru a 10K potu.

Toto nastavení má nabídnout variabilní rozsah od nuly do 24V se vstupním napájením 30V. Pokud však vezmeme v úvahu proudový rozsah, není to více než 1,5 ampéru bez ohledu na vstupní napájecí proud, protože čip je interně vybaven tak, aby umožňoval pouze až 1,5 ampéru a potlačil vše, co může být náročné nad tento limit.



Obvod regulátoru LM317

Výše uvedený design, který je omezen proudem max. 1,5 A, lze upgradovat pomocí přívěsného PNP tranzistoru, aby se zvýšil proud na stejné úrovni jako vstupní napájecí proud, což znamená, že jakmile bude tato aktualizace provedena, výše uvedený obvod si zachová svou regulaci proměnného napětí funkce ještě bude schopna nabídnout plný vstupní napájecí proud do zátěže, přičemž obejde interní funkci omezení proudu IC.

Výpočet výstupního napětí

Pro výpočet výstupního napětí napájecího obvodu LM317 lze použít následující vzorec

PROTINEBO= VREF(1 + R2 / R1) + (I.ADJ× R2)

kde je = PROTIREF = 1,25

Aktuální ADJ lze ve skutečnosti ignorovat, protože je obvykle kolem 50 µA, a proto příliš zanedbatelný.

Přidání přívěsného modulu Mosfet Booster

Tuto aktualizaci proudu lze implementovat přidáním přívěsného PNP tranzistoru, který může být ve formě výkonového BJT nebo P-kanálového mosfetu, jak je uvedeno níže, zde používáme mosfet, který udržuje věci kompaktní a umožňuje obrovský aktuální upgrade v brejle.

přidání přívěsného PNP tranzistoru

Ve výše uvedeném návrhu je Rx odpovědný za zajištění spouště brány pro mosfet tak, aby byl schopen provádět tandem s LM317 IC a posílit zařízení extra množstvím proudu, jak je specifikováno vstupním napájením.

Zpočátku, když je vstup napájen do obvodu, připojená zátěž, která by mohla být dimenzována na mnohem vyšší než 1,5 ampéru, se pokouší získat tento proud prostřednictvím IC LM317 a v procesu se vytvoří přiměřené množství záporného napětí napříč RX, což způsobí mosfet reagovat a zapnout.

Jakmile je mosfet spuštěn, celé vstupní napájení má tendenci protékat zátěží s přebytečným proudem, ale protože napětí se také začíná zvyšovat nad nastavení hrnce LM317, způsobí, že LM317 bude mít předpětí.

Tato akce v tuto chvíli vypne LM317, což zase vypne napětí na Rx a napájení brány pro MOSFET.

Proto má mosfet také tendenci se na okamžik vypnout, dokud se cyklus neudrží znovu, což umožní, aby proces vydržel nekonečně s plánovanou regulací napětí a specifikacemi vysokého proudu.

Výpočet rezistoru brány Mosfet

Rx lze vypočítat podle:

Rx = 10 / 1A,

kde 10 je optimální spouštěcí napětí MOSFET a 1 zesilovač je optimální proud přes IC, než Rx toto napětí vyvine.

Proto by Rx mohl být 10 ohmový rezistor s výkonem 10 x 1 = 10 wattů

Pokud je použit výkonový BJT, lze obrázek 10 nahradit 0,7V

Ačkoli výše uvedená aplikace pro zvýšení proudu pomocí MOSFET vypadá zajímavě, má vážnou nevýhodu, protože tato funkce zcela odděluje IC od jeho funkce omezující proud, což může způsobit vyfouknutí MOSFETu nebo spálení v případě, že je výstup krátký obíhal.

Aby bylo možné čelit této nadproudové nebo zkratové zranitelnosti, může být se zdrojovým terminálem mosfetu zaveden další rezistor ve formě Ry, jak je uvedeno v následujícím schématu.

Odpor Ry má vyvinout proti sobě napěťové napětí, kdykoli je výstupní proud překročen nad danou maximální mez tak, že protiopatření u zdroje MOSFETu brání spouštěcímu napětí MOSFETu brány a nutí úplné vypnutí MOSFETu , a tím brání popálení MOSFETu.

LM317 přívěsný obvod pro podporu aplikace MOSFET

Tato modifikace vypadá docela jednoduše, ale výpočet Ry může být trochu matoucí a já si ji nepřeji hlouběji prozkoumat, protože mám slušnější a spolehlivější nápad, od kterého lze také očekávat provedení úplného řízení proudu pro diskutovaný přívěsný tranzistor LM317 aplikační obvod.

Použití BJT pro řízení proudu

Níže je uvedena konstrukce pro výrobu výše uvedeného designu vybaveného nárazovým proudem a také ochranou proti zkratu a přetížení:

LM317 přívěsný tranzistor s ochranou proti zkratu

Pár rezistorů a BC547 BJT je vše, co může být požadováno pro vložení požadovaného ochrana proti zkratu na upravený proudový zesilovací obvod pro LM317 IC.

Nyní je výpočet Ry extrémně snadný a lze jej vyhodnotit pomocí následujícího vzorce:

Ry = 0,7 / aktuální limit.

Zde 0,7 je spouštěcí napětí BC547 a 'aktuální limit' je maximální platný proud, který může být specifikován pro bezpečný provoz mosfetu, řekněme, že tento limit je specifikován na 10amps, pak Ry lze vypočítat jako:

Ry = 0,7 / 10 = 0,07 ohmů.

wattů = 0,7 x 10 = 7 wattů.

Takže nyní, kdykoli má proud tendenci překračovat výše uvedenou hranici, BC547 vede, uzemňuje pin ADJ IC a vypíná Vout pro LM317

Použití BJT pro aktuální posílení

Pokud nemáte příliš zájem o používání mosfetu, v takovém případě byste pravděpodobně mohli použít BJT pro požadované zvýšení proudu, jak je znázorněno v následujícím diagramu:

Zesílení proudu LM317, LM338 pomocí přívěsných tranzistorů

Zdvořilost: Texas Instruments

Nastavitelný regulátor vysokého napětí / proudu LM317

Následující obvod ukazuje vysoce regulovaný vysokonapěťový napájecí zdroj založený na LM317, který poskytne výstupní proud přes 5 ampérů a proměnlivé napětí od 1,2 V do 30 V.

Na obrázku výše vidíme, že regulace napětí je implementována ve standardní konfiguraci LM317 prostřednictvím potenciometru R6, který je spojen s kolíkem ADJ LM317.

Konfigurace operačního zesilovače je však konkrétně zahrnuta, aby obsahovala užitečné plnohodnotné nastavení vysokého proudu v rozsahu od minima po maximum 5 A ovládání.

Zesilovač vysokého proudu 5 ampér, který je k dispozici v tomto provedení, lze dále zvýšit na 10 ampérů vhodnou modernizací přívěsného tranzistoru PNP MJ4502.

Invertující vstupní kolík # 2 operačního zesilovače se používá jako referenční vstup, který je nastaven bankou R2. Druhý neinvertující vstup se používá jako snímač proudu. Napětí vyvinuté přes R6 přes rezistor R3 omezovače proudu je porovnáno s referencí R2, což umožňuje, aby výstup operačního zesilovače klesl, jakmile je překročen maximální nastavený proud.

Nízký výstup operačního zesilovače uzemňuje pin ADJ LM317 a také výstupní napájení, což zase rychle snižuje výstupní proud a obnovuje fungování LM317. Nepřetržitý provoz ZAP / VYP zajišťuje, že proud nikdy nesmí dosáhnout nad nastavenou prahovou hodnotu nastavenou pomocí R2.

Maximální úroveň proudu lze také upravit vyladěním hodnoty omezovače proudu R3.




Předchozí: Obvod časovače koupelnové lampy s bzučákem Další: Co je vnitřní odpor baterie