БЛОК ПИТАНИЯ НА LM317

Простой лабораторный блок питания на LM317

Лабораторный блок питания необходим радиолюбителю, без него как без рук. Для начинающих радиолюбителей я предлагаю собрать схему простого стабилизатора с регулировкой по напряжению на микросхеме LM317, на очень распространенных и не дорогих радиоэлементах. Диапазон выходного напряжения от 1,5 до 37В. Ток может достигать 5А, зависит от используемого силового транзистора и теплоотвода. Входной трансформатор можно использовать любой выдающий нужный вам ток и напряжение до 37В. Стабилизатор не боится короткого замыкания, однако держать длительное время выводы замкнутыми не рекомендуется, так как КТ818 и LM317 при этом начинают достаточно ощутимо греться и при неэффективном теплоотводе могут выйти из строя.

Принципиальная схема стабилизатора с регулировкой по напряжению

Принципиальная схема стабилизатора с регулировкой по напряжению LM317

Печатная плата стабилизатора с регулировкой по напряжению

Печатная плата стабилизатора с регулировкой по напряжению LM317

Скачать печатную плату стабилизатора на LM317

Достоинства данного стабилизатора.

  • простота в изготовлении
  • надежность
  • дешевизна
  • доступность компонентов

Недостатки

  • низкий КПД.
  • необходимость использования массивных радиаторов.
  • не смотря на компактность самой платы. Размеры стабилизатора с радиатором достаточно внушительного размера.

Для изготовления данного устройства Вам понадобится:

  • Стабилизатор LM317 -1шт.
  • Транзистор КТ818 -1шт. в пластиковом корпусе (TO-220)
  • Диод КД522 или аналогичный -1шт.
  • Резистор R1 -47ОМ желательно от 1Вт -1шт.
  • Резистор R3 220Ом от 0.25 Вт -1шт.
  • Переменный резистор линейный — 5кОм -1шт.
  • Конденсатор электролитический 1000мФ от 50В -1шт.
  • Конденсатор электролитический 100мФ от 50В -1шт.
  • Диодный мост током от 5А

Данная схема не критична к точному соблюдению номиналов радио элементов. Например резистор R1 может быть от 30 до 50 Ом, резистор R3 от 200 до 240Ом. Диод можно не ставить.

Фильтрующие конденсаторы можно поставить и большей емкостью, однако стоит учитывать, что конденсатор дает небольшой прирост по напряжению.

Транзистор КТ818 можно заменить аналогичными импортного производства 2N5193, 2N6132, 2N6469, 2N5194, 2N6246, 2N6247.

Сборка стабилизатора на LM317

Сборка стабилизатора выполняется на одностороннем стеклотекстолите и выглядит примерно так.

готовая плата блока питания на LM317готовая плата блока питания на LM317

Диодную сборку следует выбирать исходя из максимального тока способного дать трансформатор.

Установка платы блока питания на LM317

Транзистор и микросхему я установил на радиатор через изолирующие прокладки. Радиатор выбрал максимально большой из имеющихся и подходящий под мой корпус. Закрепил его двумя болтами к нижней крышке корпуса.

Сборка лаболаторного блока питания на LM317 и КТ818

На радиатор установил кулер от старой видеокарты, для более эффективного охлаждения. В верхней и задней крышке просверлил вентиляционные отверстия.

Сборка лаболаторного блока питания на LM317 и КТ818

У выбранного мной трансформатора для стабилизатора на LM317 только одна вторичная обмотка на 27В. По этому для питания вольтметра и вентилятора я использовал плату от зарядного устройства мобильного телефона. Она выдает напряжение 5В и ток до 900мА.

Вид задней крышки лаболаторного блока питания

Готовый блок питания выглядит так.

Вид готового лаболаторного питания с нагрузкойВид готового лаболаторного питания без нагрузки

Простой двух полярный стабилизатор напряжения на LM317.

За основу устройства взята схема описанная в выше, и добавлено плечо стабилизации отрицательного напряжения.

Характеристики и достоинства двух полярного стабилизатора

  • напряжение стабилизации от 1,2 до 30 В;
  • максимальный ток до 5 А;
  • используется малое количество элементов;
  • простота в выборе трансформатора, так как можно использовать вторичную обмотку без центрального отвода;

Детали устанавливаются на односторонний стеклотекстолит. Транзистор VT1, VT2 и микросхемы LM317 и LM337 следует устанавливать на радиаторы. При установке на общий радиатор следует использовать изолирующие прокладки и втулки.

Фото изготовленной печатной платы двух полярного стабилизатора на LM317

Скачать печатную плату

На этом все. Если у Вас есть замечания или предложения по данной статье, прошу написать администратору сайта.

На этом все. Если у Вас есть замечания или предложения по данной статье, прошу написать администратору сайта.

Регулируемые стабилизаторы напряжения и тока LM317 (КР142ЕН12) и LM337
(КР142ЕН18) для источников и блоков питания.

Среди микросхем регулируемых стабилизаторов напряжения и тока одними из самых популярных являются ИМС LM317 и LM337. Благодаря своим приличным характеристикам, низкой стоимости и удобного для монтажа исполнения, эти микросхемы при минимальном наборе внешних деталей отлично справляются с функцией несложных регулируемых источников и блоков питания для бытовой и промышленной электронной аппаратуры.
Микросхемы идентичны по своим параметрам, разница заключается лишь в том, что LM317 является регулируемым стабилизатором положительного относительно земли напряжения, а микросхема LM337 — регулируемым стабилизатором отрицательного напряжения.

Аналогами стабилизатора LM317 на отечественном рынке является модификация КР142ЕН12, а LM337 — КР142ЕН18.

Если полутора ампер выходного тока покажется недостаточно, то LM317 можно заменить на LM350 с выходным током 3 ампера и LM338 — 5А. Схемы включения останутся точно такими же.

Для удобства описание поведём для более распространённого стабилизатора блока питания с положительной полярностью напряжения (LM317), но всё сказанное и нарисованное на схемах будет так же верно для стабилизаторов с минусовой полярностью (LM317). Однако важно заметить, что при смене полярности стабилизатора — необходимо также изменить на схемах: полярность включения всех диодов, электролитических конденсаторов, а также тип проводимости внешних транзисторов (в случае их наличия). И не стоит забывать, что цоколёвки у этих микросхем разные!

Начнём с главного:
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАБИЛИЗАТОРОВ LM317, LM337 в корпусе TO-220:

Максимальное входное напряжение блока питания — 40 В;
Регулирование выходного напряжения — от 1,25 до 37 В;
Точность установки и поддержания выходного напряжения — 0,1%;
Максимальный ток нагрузки — 1,5 A;
Минимальный ток нагрузки — 3,5. 10 мА;
Наличие защиты от возможного короткого замыкания и перегрева;

Давайте не будем сильно отвлекаться на разнообразные любительские реализации стабилизаторов на LM317 и LM337, а сделаем основной упор на рекомендациях и схемах, приведённых в datasheet-ах на микросхемы. Типовая схема включения LM317 с функцией регулировки напряжения приведена на Рис.1

Рис.1 Типовая схема включения LM317

Диоды D1 и D2 предназначены для защиты микросхемы, а конкретно — быстрого и безопасного разряда конденсаторов в случае возникновения короткого замыкания (D1 — по входу, D2 — по выходу). При выходных напряжениях менее 25 В производитель ИМС допускает работу стабилизатора без использования защитных диодов.
Конденсатор С2 снижает уровень пульсаций на выходе микросхемы на 15 дБ. Увеличение номинала этого конденсатора свыше 10 МкФ не только не приведёт к существенному снижению пульсаций, но и окажет вредное влияние на скорость реакции стабилизатора на изменение выходного напряжения.

Номинал резистора R1 жёстко определяется в техническом паспорте как 240 Ом, хотя ничего плохого не случится, если выбрать его значение в диапазоне 200. 270 Ом.
Величина R2 вычисляется исходя из формулы Vout = Vref x (1+R2/R1) + Iadj x R2 , где
Vref ≈ 1,25В , а Iadj ≈ 50 мкА .

Онлайн калькулятор для расчёта стабилизатора напряжения на основе LM317 (LM337).
Выходное напряжение не может принимать значений ниже 1,25 В.

На Рис.2 изображена схема интегрального стабилизатора напряжения с функцией плавного пуска питания, собранная на всё том же регуляторе напряжения LM317 и тоже взятая из datasheet-а на микросхему.

Рис.2 Схема стабилизатора напряжения с функцией плавного пуска питания

В начальный момент включения источника питания конденсатор C1 разряжен и представляет собой КЗ. Напряжение на эмиттере транзистора близко к нулю, соответственно напряжение на выходе микросхемы минимально и составляет величину — около 1,2 В. По мере заряда конденсатора напряжение на эмиттере растёт, напряжение на выходе микросхемы — тоже. В какой-то момент напряжение на базе достигнет значения, при котором транзистор полностью закроется, и на выходе стабилизатора установится уровень напряжения, определяемый номиналами резисторов R1, R2.
При установке защитных диодов (как это сделано на Рис.1) ничто не мешает использовать эту схему и с более высокими выходными напряжениями.

Если возникла необходимость ввести в блок питания стабилизатор (ограничитель) тока нагрузки, то для этой цели также подойдёт ИМС LM317, причём схема получается ещё проще, чем в случае использования её в качестве стабилизатора напряжения.

Рис.3 Ограничитель тока на LM317

Такое устройство может быть полезно для зарядки аккумуляторов, питания светодиодов, ограничения тока нагрузки источника питания и т. д.
При выборе номинала сопротивления R1 в диапазоне 0,8. 125 Ом ограничение выходного тока будет происходить на уровнях: от 10 мА до 1,56 А, а формула, для расчёта конкретного значения тока выглядит следующим образом: I = Iadj + Vref/R1 ≈ 1,25/R1 .

Онлайн калькулятор для расчёта стабилизатора тока на основе LM317 (LM337).

Если необходимо поиметь в хозяйстве источник, как с регулировкой выходного напряжения, так и с ограничением выходного тока, то существует возможность использовать два варианта:
1. Соединить последовательно стабилизатор тока (Рис.3) и стабилизатор напряжения (Рис.1), либо
2. Либо использовать ещё одну схему из datasheet-а.

Рис.4 Схема стабилизатора с ограничением выходного тока

Область применения схемы, приведённой на Рис.4, декларируется производителем — как зарядное устройство для 6-вольтовых аккумуляторов, но её вполне можно расширить, подключив к выходу любую нагрузку и используя обвес, взятый с типовой схемы включения (Рис.1).
Ток ограничения (стабилизации) устройства рассчитывается исходя из формулы: I ≈ 0,6//R1 , А учитывая дополнительное падение напряжения на резисторе R1, при расчёте выходного напряжения в калькуляторе — следует вводить величину Uвых, на 0,6 В превышающую необходимое значение.

Читайте также  СТАБИЛИЗАТОР НА МИКРОСХЕМЕ МС34063

Умощнение LM317 внешним транзистором

Теперь что касается умощнения микросхем. Здесь datasheet также предполагает 2 варианта:
1. Параллельное соединение микросхем, но не примитивное (как порой можно встретить на некоторых интернет просторах), а довольно сложное, посредством ОУ и дополнительного транзистора. Эту схему я не вижу особого смысла рассматривать ввиду того, что подобную задачу можно решить более гуманными методами.
2. Умощнение внешним транзистором (Рис.5):

Рис.5 Умощнение стабилизатора напряжения на LM317 внешним транзистором

Силовой умощняющий транзистор следует выбирать исходя из максимального тока нагрузки и максимальной мощности, рассеиваемой на нём.
До того момента, когда падение напряжения на резисторе R1 достигнет уровня 0,6. 0,7 В транзистор закрыт, и весь ток в нагрузку течёт через микросхему стабилизатора. При достижении указанного уровня падения напряжения транзистор приоткрывается и также начинает отдавать ток в нагрузку, разгружая тем самым микросхему. Чем больше ток — тем сильнее открыт транзистор, тем большее относительное значение тока через него протекает в нагрузку.
Главный вопрос, возникающий у радиолюбителя — какого номинала следует выбирать резистор.
Для начала надо задаться некой величиной тока, протекающего через ИМС стабилизатора Ireg , не слишком большой (чтобы микросхема не сильно грелась), но и не слишком малой (для сохранения её стабильной и устойчивой работы). Обычно величина это тока выбирается в пределах 0,1. 0,3 А.
Определившись с этим значением, следует выбрать транзистор, исходя из максимального тока нагрузки, с параметром β > 1.1 x Iнмакс / Ireg . Будет лучше, если запас усиления транзистора составит величину — 10. 20%.
Тогда значение R1 можно будет вычислить по следующей формуле:
R1 ≈ (β x Vбэ) / (Ireg x β — Iнмакс) , где Vбэ ≈ 0,7В для простых транзисторов и 1,4В — для составных.

Умощнение LM317 внешним транзистором

Таким же способом можно умощнить и стабилизатор (ограничитель) тока нагрузки (Рис.6).

Рис.6 Умощнение стабилизатора тока на LM317 внешним транзистором

И под занавес приведу схему двуполярного источника питания с регулируемым напряжением (± 1,2. 35 В), опубликованную в одном из зарубежных источников (Рис.7).

Рис.7 Схема двуполярного блока питания

Для повышения надёжности устройства в него следует добавить пару защитных диодов по аналогии со схемой, изображённой на Рис.1.

Лабораторный Источник Питания (ЛИП) на LM317

Я не любитель выкладывать незавершенные проекты, не апробированные «в железе», поскольку претит «слава» Кашкарова и акаКасьяна. Однако, намедни поимел проблемы со здоровьем (прилег днем отдохнуть, а в сознание пришел уже в больнице), поэтому всё-таки выложу свою разработку, дабы не ушла «в мир иной».

Пару слов по поводу терминологии. В заглавие записи вынесено слово «Источник», подразумевающее АВТОНОМНОЕ устройство для вторичного электропитания. Широко распространенный термин «Блок» относится к СХЕМЕ вторичного электропитания, ИНТЕГРИРОВАННОЙ в питаемое от неё устройство, в котором она является неотъемлемым узлом (блоком). В принципе, описываемая ниже схема может быть применена и как «Источник» и как «Блок». Её главным назначением является применимость для начинающих, вследствие своей относительной простоты при одновременно достаточно высоких эксплуатационных параметрах.

Существует неплохой в целом трёхвыводный регулируемый стабилизатор LM317 — широко распространенный, дешёвый, с достаточно высоким быстродействием и т.п. Тем не менее, «И на Солнце бывают пятна» (© Козьма Прутков). В частности, относительно малая рассеиваемая мощность. Максимум 20 Вт (на фото слева), но у некоторых производителей — всего 15 Вт (тонкий фланец справа). Иными словами, при токе 1 А между входом и выходом может упасть всего 15. 20 В.

502203000_.JPG.ab8676d025c61731660d2a8639156cfb.JPG

Встроенная защита от превышения тока срабатывает у них при токе 1,5. 2,2 А, чего может быть достаточно, чтобы сжечь в хлам питаемую от него схему (устройство).

В даташитах приводится схема лабораторного ИП, выполненного на двух последовательно включенных стабилизаторах, из которых первый работает, как ограничитель тока, а второй — как регулятор напряжения.

1882633930_OnSemi.PNG.064baed4cfb56e73fce30798687e9955.PNG

Как на мой взгляд, схема «монструозная», при том, что требует еще и отрицательного напряжения для обеспечения выходного напряжения от нуля. Хотя, сколько раз я задавал вопрос, что можно питать нулем вольт — никто внятно так и не ответил. Какое-то невнятное блеяние о возможности заряда аккумуляторов или проверки стабилитронов/светодиодов. Возможно. Но нужно ли.

В даташитах приводится также схема зарядника аккумуляторов с ограничением максимального напряжения.

1592482462_.jpg.f29ad1d71bbe73ff719312f4c9f598e8.jpg

Эта схема «обратима», представляет собой также стабилизатор напряжения с ограничением максимального тока. На её основе еще более 3-х лет назад попытался соорудить ЛИП. Подключил к апробации «в железе» несколько желающих поучаствовать «юных дарований» (ThE_GuDocK, Alekseykk, Ruodo), потом в переписку в личке подтянулись сенька, Dr. West и Владимир65. Суть доработки заключалась в установке между выходом «out» микросхемы и выходом всей схемы на нагрузку стабистора на не менее, чем 1,25 В в виде двух последовательно включенных диодов. Обоснование такой модернизации заключается в том, что при К.З. в нагрузке потенциал управляющего входа «adj» должен быть минус 1,25 В. Однако, при единственном входном напряжении минусу взяться неоткуда, поэтому диодный стабистор должен попытаться «обмануть» её ООС, поддерживая потенциал на выходе самой микросхемы на 1,25 В плюсовее нуля на закороченной накоротко нагрузке, а значит, плюсовее управляющего электрода.

сенька такую схему её апробировал, полученный результат приведен ниже на рисунке:

82718439_.jpg.03f87f3d5cd6db014507406482343bb7.jpg

К сожалению, в последующем исследованиями Dr. West и Владимир65 выяснилось, что при К.З. выхода ток превышает рассчитанный относительно сопротивления R4 (Rx). Иногда существенно. К сожалению, дальнейшая работа над схемой прервалась из-за моего тяжелого заболевания, потребовавшего длительного лечения, в т.ч. оперативного. И вот только сейчас появилась возможность её возобновить на новом уровне по опыту разработки схемы еще одного ЛИП — на компараторе, запись о котором выложу в ближайшее время.

Стало понятным отмеченное выше превышение тока К.З. над расчетным значением. «Дьявол кроется в мелочах». Именно мелкое (на первый взгляд) изменение точки подключения коллектора мощного регулирующего транзистора перевернула всё с головы на ноги. Но об этом — чуть позже, после описания нового варианта схемотехники данного ЛИП.

Ревизии был подвергнут сам принцип расположения токоизмерительного шунта в минусовом проводе. Если для измерения тока применяется R2R (хотя бы по минусовому входу, типа LM358/324) то никуда не денешься — по плюсовому проводу его не поставить. А специализированные измерители (типа AD8210, TSC103) во-первых, достаточно дороги, а во-вторых, нелегко доставабельны. Пример монструозненького стабилизатора с токоизмерением СС по минусу из даташита:

1469521791_CV-CC.PNG.11c5f5f5d936a0bc304f46c60c9cf93e.PNG

В обеих при К.З. в нагрузке ООС стабилизатора начинает «сходить с ума», не «понимая», как ей стабилизировать выходное напряжение.

Дополнительным и существенным фактором в пользу предпринятого схемотехнического решения явилась ревизия парадигмы «Стабильного тока» — СС (Constant Current). Для ЛИП такая функция ТОЧНОЙ установки тока К.З. абсолютно бессмысленна. Источник НАПРЯЖЕНИЯ (а именно такова основная функция ЛИП) должен обеспечить питаемую от него схему (устройство) стабильным НАПРЯЖЕНИЕМ и теоретически — ЛЮБЫМ потребным для неё током. Вплоть до бесконечного значения. Повторюсь: «ТЕОРЕТИЧЕСКИ», т.к. практически полыхнет и сам ЛИП и подключенная к нему схема. Поэтому в ЛИП следует применять функцию не СС, а LC — «Limited Current» (ОГРАНИЧЕНИЕ тока)! Не имеет никакого существенного значения, будет ли он ограничен на уровне, допустим, 2,1 А или 1,9 А. С этой задачей прекрасно справляется сенсор на транзисторе с токоизмерительным шунтом, включенным между его эмиттером и базой.

Исходя из этой предпосылки была разработана следующая схема (в простейшем варианте!):

Токоизмерительным шунтом служит резистор R4, падение напряжения на котором отпирает составной P-N-P транзистор Дарлингтона VT2, который в свою очередь отпирает N-P-N транзистор VT3/4, шунтирующий регулятор выходного напряжения R7. Транзистор Дарлингтона применен для того, чтобы падение напряжения на резисторе R4 превышало 1,25 В, обеспечивая тем самым требуемую разницу потенциалов между выходами «out» и «adj» микросхемы. При его указанном на схеме номинале ток К.З. ограничивается на уровне около 0,3 А. Подключение резисторов R9 или R8 увеличивает его до 1 и 3 А.

Принципиально важным отличием данной схемы от приведенной выше (см. схему от сеньки) является подключение коллектора регулирующего транзистора не к выходу на нагрузку, а к выходу «out» микросхемы, благодаря чему при К.З. выхода соблюдается отмеченная выше разность потенциалов между её выводами.Для желающих побаловаться с её симуляцией, приаттачен файл Мультисима. ЛИП на LM317 по плюсу.ms14 .

На сегодняшний момент разработана печатная плата

PCB.PNG.63df1d12316045e26571575c90adb536.PNG

А поскольку ассортимент составных маломощных транзисторов Дарлингтона структуры P-N-P — всё-таки, достаточно узок, предусмотрена установка двух дискретных «обычных» транзисторов (VT2 и VT3, из-за чего на схеме такая странная маркировка «VT2/3»). Если всё-таки будет установлен именно составной транзистор, то он ставится на место VT2, а отверстия для базы и эмиттера VT3 перемыкаются перемычкой. «Расширенная» схема, в которой и регулирующий транзистор применен составным по схеме Шиклаи (поскольку ассортимент мощных P-N-P транзисторов тоже не широк), приводится ниже.

Читайте также  СХЕМА СВЕТОДИОДНОГО ТАБЛО

Кроме составного регулирующего транзистора (VT1VT5) по известной схеме из даташита

730128912_.PNG.5be063f040f250a9cfa7a860bd7c2804.PNG

расширено количество диапазонов ограничения тока вниз (0,1 А — резистор R9) и вверх (10 А — R12).

Для эксперимента на плате распаяны первые попавшиеся под руку транзисторы (вместо указанных на приведенной выше схеме): КТ361, 2N2222.

142110057_.jpg.76243a043573cd149ad8c9ecc1f8a90b.jpg

К сожалению, собрать все компоненты воедино и проверить в работе пока не удается по времени. Но в ближайшем будущем соберу и отпишусь.

А теперь вернемся к «исходной» схеме с токоизмерением по минусовому проводу. Отличие заключается только в переподключении коллектора регулирующего транзистора VT1 ДО диодного стабистора. Падение напряжения на диодах должно обеспечить такую же разничу потенциалов между управляющим и выходным выводами микросхемы, как и на токоизмерительном резисторе по приведенным выше схемам.

Термин «должно» применен потому, что с Мультисиме эта схема упорно не желает симулироваться — выходное напряжение постоянно остается близким к нулю. Тогда, как сенька убедительно продемонстрировал принципиальную работоспособность подобной топологии «в железе».

Приаттачиваю файл симуляции для желающих побаловаться с ней. ЛИП на LM317 по минусу.ms14

То, что они в данной записи немного «расширены» — исключительно для желающих понабивать шишки на реализации ненужных режимов.

P.S. Гложет сомнение, что изложил не всё, что хотел, поэтому, возможно, придется корректировать эту запись.

P.P.S. Большая просьба желающим обсудить данную разработку, перенести дискуссию в тему созданную в ветке по аналоговым источникам питания: https://forum.cxem.net/index.php?/topic/226637-лабораторный-источник-питания-лип-на-трехвыводном-стабилизаторе-lm317/

  • Лайк3
  • 9

Двухполярный регулируемый блок питания на LM317+LM337

Двухполярный блок питания построен на регулируемых линейных стабилизаторах LM317 и LM337, которые способны выдавать ток до 1.5А, регулировать выходное напряжение в диапазоне ±1.25?37В и обладают защитами от КЗ, перегрузки, а также от превышения температуры. Таким образом, регулируемый блок питания на LM317+LM337 может быть применен для запитывания различной радиоэлектронной аппаратуры стабилизированным двухполярным напряжением, с возможностью установки необходимого значения.

Я изготовил данный БП для удобства проверки маломощных УМЗЧ.

Основные технические характеристики

Входное напряжение (AC), В ….. не более 25-0-25

Максимальный выходной ток, А ….. 2.2

Номинальный выходной ток, А ….. 1.5

Выходное напряжение (DC), В ….. регулируемое от ±1.25 до ±30

Примечание. Номинальный и максимальный токи указаны при разнице до 15В между входным и выходным напряжением стабилизатора. Если эта разница будет больше, то максимальный и номинальный токи будут снижаться в соответствии с графиком, приведенным ниже.

Зависимость выходного тока от разницы напряжений LM317

Также важно знать, что согласно технических описаний на LM317 и LM337, чтобы получить необходимый ток, рассеиваемая мощность на стабилизаторе не должна превышать 20Вт, иначе будет срабатывать защита по перегрузке и будет происходить ограничение выходной мощности.

LM317+LM337 стабилизированный БП

Расположение выводов LM317 и LM337

Расположение выводов микросхем LM317 и LM337

Схема двухполярного регулируемого блока питания на LM317+LM337

Схема двухполярного регулируемого блока питания на LM317+LM337

Напряжение переменного тока с вторичной обмотки трансформатора поступает на помехоподавляющий конденсатор C1, а после него на диодный мост VDS1, где выпрямляется и поступает на линейные стабилизаторы LM317 и LM337. Регулируемый стабилизатор LM317 стабилизирует положительное плечо, а стабилизатор LM337 стабилизирует отрицательное плечо.

Регулировка напряжения осуществляется подстроечными резисторами R5 и R6. Рассчитать необходимое значение можно по формуле (для положительного плеча):

Vout=1.25(1+R5/R3)

Для отрицательного плеча:

Vout=1.25(1+R6/R4)

Электролитические конденсаторы C8 и C9 подавляют шум на выходе за счет сглаживания пульсаций на выводе обратной связи (на управляющем выводе).

Резисторы R1 и R2 ограничивают ток светодиодов HL1 и HL2, которые сигнализируют о присутствии питания на входе стабилизатора.

Емкости C6 и C7 сглаживают пульсации на входе, а C10-C13 на выходе блока питания.

Диоды VD3 и VD4 защищают микросхемы (LM317 и LM337) от разряда емкостей C8 и C9 в случае замыкания выхода на общий провод. Диоды VD1 и VD2 разряжают через себя конденсаторы C8 и C9 в случае замыкания на входе стабилизатора, за счет этого ток разряда протекает в общий провод, минуя микросхемы и тем самым защищая их от выхода из строя.

Емкости C2-C5 шунтируют элементы диодного моста для подавления мультипликативных помех при переключении (фон 100Гц). Это особенно актуально при использовании данного блока для питания радиоприемной аппаратуры.

Двухполярный блок питания на LM317/LM337

Трансформатор

Для увеличения КПД и поддержания на выходе блока питания тока 1.5А применяют трансформатор с несколькими вторичными обмотками и используют для них коммутацию, чтобы уменьшить разницу между напряжением входа и выхода блока питания. Например, отечественные трансформаторы серии ТН, для накальных ламп, имеют несколько вторичных обмоток по 6.3В.

Трансформаторы ТН60-127-50 и ТН61-127-50 имеют по 4 вторичных обмотки (6.3В каждая), рассчитанные на ток 6А и 8А, что очень удобно для применения в качестве понижающих трансформаторов в лабораторных и регулируемых блоках питания.

Я применил трансформатор с двумя вторичными обмотками 25В+25В 1.8А.

Регулируемый двухполярный блок питания на LM317 и LM337

Также необходимо знать, что выпрямленное напряжение на конденсаторе будет равняться амплитудному значению напряжения переменного тока. То есть, если трансформатор имеет обмотку 25В, то выпрямленное напряжение на конденсаторе будет в ?2 раз больше, то есть 25В?1.41=35.25В.

Максимальное входное напряжение для LM317 составляет +40В, а для LM337 -40В. Я настоятельно рекомендую взять запас и поэтому рекомендую применять трансформаторы с максимальным напряжением 25В. Можно установить трансформатор и с меньшим значением, например, 9В+9В.

У трансформатора должно быть две вторичные обмотки, либо одна вторичная обмотка со средним выводом. Также можно соединить два одинаковых трансформатора.

Трансформатор для двухполярного блока питания

Охлаждение

На стабилизаторы необходимо установить теплоотводы. Площадь теплоотводов будет зависеть от тока потребления и от разности входного и выходного напряжения. Например, если на входе стабилизатора ±34В, а на выходе ±5В и ток нагрузки 0.4А, то на каждом из стабилизаторов (LM317/LM337) будет рассеиваться (34В-5В)?0.4А=11.6Вт, что очень даже немало. Но если на входе ±34В, а на выходе ±27В с током нагрузки 0.4А, то на стабилизаторах будет рассеиваться всего (34В-27В)?0.4А=2.8Вт.

Поэтому, площадь поверхности теплоотвода лучше подобрать экспериментально.

БП регулируемый двухполярный

Встроенная защита

Защиту от перегрева микросхем LM317 и LM337 я не проверял, но в техническом описании о ней упомянуто производителем.

Простой регулируемый блок питания

Простой регулируемый блок питания

Каждому начинающему радиолюбителю рано или поздно необходим простой регулируемый блок питания. Если для сборки серьезных схем не хватает опыта или навыков, то блок питания на LM317 подойдет в самый раз. Этот простой блок питания с регулировкой напряжения проверен не одним поколением, схема которого работает стабильно и безотказно.

Схема блока питания на LM317

По этой схеме мы соберем блок питания с максимальным напряжением на 12 вольт на выходе, такого напряжения будет вполне достаточно, для питания большинства самодельных схем.

При выборе трансформатора нужно учитывать, что входное напряжение LM317 должно быть хотя бы на 3 В больше, чем максимальное желаемое на выходе блока питания. Диодный мост необходимо брать с током как минимум 2 А.

Основу блока составляет LM317, это регулируемый интегральный стабилизатор напряжения, который включен по стандартной схеме. LM317 протянет через себя максимальный ток до 1,5 А (если позволит трансформатор), а выходное напряжение может регулироваться от 1,25 В до 37 В, оно рассчитывается по простой формуле.

Uвых=1,25(1+R 2 / R 1 )

Резистор R1 для такой схемы лучше взять мощностью 0,5 Вт, его номинал в основном колеблется от 200 до 300 Ом. Резистором R3 можно точно подкорректировать максимальное выходное напряжение. Конденсатор C5 необходим для плавной регулировки напряжения, но при желании можно обойтись и без него. Диод VD1 защищает LM317 от входного напряжения.

Простой регулируемый блок питания своими руками

Основу схемы мы собрали на макетной плате, на ней расположено минимум деталей, диодный мост и конденсатор C1 находятся на другой плате. LM317 обязательно устанавливаем на радиатор. Наш трансформатор выдает лишь 0,75 А, так что LM317 будет работать лишь в половину мощности.

простой регулируемый блок питания на lm317

Это все с легкостью вместилось в старый советский корпус, а для хорошей индикации выходного напряжения устанавливаем цифровой вольтметр.

Схема работает сразу и сложной наладки не требует, резистором R3 необходимо лишь точно откорректировать максимальное выходное напряжение.

Простой регулируемый блок питания своими руками

Вот такой у нас получился простой блок питания с регулировкой напряжения. Теперь протестируем его работу. Выходное минимальное напряжение составляет 1,25 В.

блок питания 1,2-12В

Выходное максимальное напряжение настроили на 12 В.

простой блок питания 12В

Имитация короткого замыкания не навредит блоку, т.к. в LM317 есть встроенная защита от КЗ.

Простой регулируемый блок питания

Если есть необходимость значительно повысить мощность такого блока, то можно использовать LM338 или же подключать параллельно LM317 один или два транзистора. Более подробно об этом можно узнать из материалов статьи «Лабораторный блок питания своими руками 1,3-30В 0-5А».

Читайте также  СХЕМА ИНДУКЦИОННОГО ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА

Как собрать самостоятельно блоки питания использующие lm317

Сегодня, когда практически каждый год появляются новые технологии и электроприборы, очень сложно обойдись без некоторой аппаратуры в домашних условиях. Особенно большая роль в нашей жизни отводится блокам питания. Любой радиолюбитель должен уметь собирать это прибор своими руками.

В сегодняшней статье речь пойдет о том, как сделать такой важный в домашней лаборатории электроприбор, как блок питания lm317. Сфера применения такого оборудования огромна, поэтому знания о том, как его можно собрать своими руками будут актуальными и полезными в быту.

Особенности устройства

Блок питания представляет собой важный атрибут любой радиолюбительской домашней мастерской. Принцип работы блока питания заключается в том, что он может преобразовывать напряжения и ток, находящийся в сети, до нужного нам параметра для питания и подключения различных электроприборов. При этом такой прибор обеспечивает высокую защиту от короткого замыкания.
Блок питания может быть различного двух типов:

  • регулируемый;
  • импульсный.

Кроме этого схема, которая применяется для сборки данного типа блока питания, может быть различной — от самой простой, до весьма сложной.

Обратите внимание! Если вы являетесь новичком в радиоэлектронике, то для начала следует выбирать простые схемы. Такая схема будет понятной для вас и позволит быстро создать прибор для самых разнообразных нужд.

Вариант схемы

Решение собирать блок питания на микросхеме lm317 значительно упрощает процесс сборки. При этом сама схема также упрощается. Благодаря микросхеме появляется возможность сделать блок питания с регулировкой и обеспечивается стабилизация питания.
Если верить комментариям, которые оставляют радиолюбители, такая сборка в разы превосходит отечественные аналоги, обладая при этом большими ресурсами.

Принцип работы

Теперь рассмотрим принцип работы прибора, так как собирая блок питания типа lm317 для получения возможности регулировать показатель напряжения, а также силу тока в сети, необходимо обязательно четко знать и понимать данный аспект. Без этого невозможно правильно собрать прибор, даже если схема будет достаточно простой.

Вариант блока питания

Для блока питания типа lm317 характерен следующий принцип работы. Микросхема lm317 занимается регулированием силы тока по выводу и способствует падению напряжения. Падение напряжения происходит на резисторе. Резистор, на котором происходит падение напряжения, обладает значением в 1,25 В.
В результате такая схема позволяет путем изменения номинала резистора производить регулировку напряжения и обеспечивать изменение показателя силы тока.

Элемент блока питания

Обратите внимание! Если спайка деталей была осуществлена правильно, то такой прибор предупреждает появление короткого замыкания. Здесь немаловажную роль в сборке играет качество самых деталей. Поэтому отдавайте предпочтение более качественной продукции, покупая ее у проверенных продавцов.

Помимо этого необходимо помнить, что данная схема сборки блока питания с участием микросхемы lm317 имеет некоторые ограничения. Нижним пределом ограничений является 0,8 Ом, а верхним пределом – 120 Ом. Таким образом, для выбор резистора для того, чтобы эта схема нормально функционировала, нужно руководствоваться формулой 0,8<R1

Область применения

Блок питания типа lm317 можно применять для изменения параметра напряжения и силы тока в следующих ситуациях:

  • питание разнообразных электроприборов, особенно тех, для которых необходимо отличное от 220 В напряжение;
  • проверка изделий своей домашней электролаборатории;
  • создание освещения при использовании светодиодных лент и других осветительных приборов, работающих на низких показателях напряжения;

Обратите внимание! Наиболее часто блок питания используется в тандеме со светодиодной лентой. Благодаря этому можно получить качественную подсветку в любом помещении дома. При этом защита от короткого замыкания будет на достаточно высоком уровне.

Освещение на потолке

  • для освещения аквариумов и других объектов в доме.

Это основной, но далеко не полный перечень всех ситуаций, в которых вам может понадобиться помощь блока питания на lm317.
Блок питания, работающий на микросхеме lm317, позволит вам перестать пользоваться случайными адаптерами, а также периодически покупать батарейки.

Характеристики прибора

Собранный на основе микросхемы lm317, блок питания обладает следующими характеристиками:

  • возможность регулировать параметр выходного напряжения начиная от 1,2 В и заканчивая 28 В;
  • нагрузка по силе тока может составлять до 3 А. Но следует помнить, что меняя трансформатор, вы будете изменять и этот параметр.

Обратите внимание! Такой нагрузки вполне достаточно для того, чтобы проверять работоспособность самодельных электроконструкций.

При этом схема, применяемая в данном случае, будет достаточно простой и позволит собрать требуемый прибор человеку с минимальными познаниями в радиоэлектронике. В нее входят дешевые и распространенные детали, которые легко можно отыскать на рынке или в специализированных магазинах.

Необходимые элементы

Примерный набор деталей

Если вы хотите создать регулируемый тип блока питания на микросхеме lm317 для изменения параметра напряжения и силы тока, вам понадобятся следующие детали:

  • стабилизатор lm317;
  • Tr1 — силовой трансформатор;
  • Т1 — транзистор (тип КТ819Г);
  • F1 — предохранитель с параметрами 0.5А и 250 В;
  • D1 — диод 1N5400;
  • Br1 — диодный мост;
  • C1 — электролитический конденсатор (модель 3300 мкф*43В);
  • C2 — керамический конденсатор (тип 0.1 мкф);
  • C3 — электролитический конденсатор ( модель 1 мкф*43 В);
  • LED1 — светодиод любого цвета;
  • Р1 — построечное сопротивление на 4.7K;
  • R1 – сопротивление на 18K;
  • R2 — сопротивление на 220 Ом;
  • R3 — сопротивление на 0.1 Ом*2Вт.

Стоит отметить, что в зависимости от того, какая схема планируется использоваться для сборки такого блока, будет меняться и возможный перечень необходимых в работе деталей.

Готовимся к сборке

Трансформаторы для блока питания

Перед тем как мы начнем сборку регулируемого типа блока с защитой от короткого замыкания, основанного на микросхеме lm317, необходимо купить все требуемые в работе детали и компоненты. Здесь нужно помнить, что от качества приобретенной радиотехнической продукции будет напрямую зависеть срок службы и качество работы собираемого БП.
Поэтому, если вы не очень хорошо разбираетесь в комплектующих, покупать лучше всего только там, где вам могут предоставить сертификат качества отпускаемой продукции.
Одной из самых важных деталей в любой схеме сборки будет трансформатор. Он используется для понижения напряжения в качестве преобразователя.

Эту деталь можно извлечь из любого электроприбора, который у вас дома стоит без дела или уже сломался. Например, трансформатор можно извлечь из телевизора, магнитофона и т.д.

Элемент блока питания

Некоторые рекомендуют включать в схему трансформатор марки ТВК-110. Он устанавливался ранее в черно-белых телевизорах в блоке для кадровой развертки. Но здесь имеется один минус – выходное напряжение здесь будет составлять всего 9 В, а сила тока будет маленькой. При этом если вам потребуется подпитать мощный электроприбор, то данный трансформатор не справится с возложенной на него нагрузкой.
Здесь, если есть потребность в мощном БП, следует использовать силовые трансформаторы.

При этом помните, что их мощность должна составлять минимум 40 Вт. Чтобы сделать БП на микросборке lm317t для ЦАП, вам понадобится выходное напряжение в диапазоне 3,5-5 В. Именно такой уровень напряжения следует поддерживать в цепи для питания микроконтроллера.
Также вам могут потребоваться незначительные изменения во вторичную обмотку, без затрагивания первичной обмотки.

Собираем блок питания

После того как вы выбрали сборочную схему и обзавелись всеми нужными комплектующими, можно приступать в работе. Как уже говорилось, в нашем случае сборка блока питания регулируемого типа будет происходить на базе микросхемы lm317.
Сборка происходит следующим образом:

  • устанавливаем выбранный тип трансформатора;
  • затем приступаем к сборке выпрямительного блока или каскада. Здесь нужно спаять полупроводниковые диоды. В данной ситуации ничего сложного нет. Единственное, нужно учитывать тип выправления;

Обратите внимание! Тип выправления может быть двухполупериодным, однополупериодным, с утроением, с удвоением, мостовым. Для обычного БП лучше брать мостовой тип выправления.

Мхема каскада

Схема выпрямительного каскада

  • далее определяем выводы на схеме. Здесь имеется три вывода: масса (1), вход (2) и выход (3). Переворачиваем корпус так, чтобы нумерация шла слева направо. Теперь осталось только провести стабилизацию напряжения. Минус с выпрямителя подаем на второй вывод, а с третьего снимаем стабилизированное напряжение.

Схема стабилизатора

Схема стабилизатора напряжения

Собраный БП

Вариант готового БП

После этого ориентируемся по выбранной схеме, устанавливая оставшиеся детали.
Все элементы схемы можно поместить в корпус, для которого следует использовать пластик или лист алюминия. Но можно придать БП абсолютно любую форму, которую вы сами захотите.

Как видим, при правильно подобранной схеме, в зависимости от своего уровня профессионализма и знаний радиотехники, можно без особых проблем создать своими руками блок питания регулируемого типа на базе микросхемы lm317. Для того чтобы у вас все получилось, нужно следовать схеме сборки, а также приобрести качественные детали. В результате у вас получится отличный блок питания с отменными характеристиками – незаменимый помощник в домашней лаборатории любого радиолюбителя.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: