LM317 su užbortinės srovės stiprinimo grandine

Populiarus LM317 įtampos reguliatoriaus IC yra sukurtas tiekti ne daugiau kaip 1,5 ampero, tačiau pridedant išorinį srovės tranzistorių prie grandinės, bus įmanoma atnaujinti reguliatoriaus grandinę, kad ji valdytų daug didesnes sroves ir iki bet kokio norimo lygio.

Galbūt jau susidūrėte su 78XX fiksuotos įtampos reguliatoriaus grandinė kurie yra patobulinti, kad valdytų didesnes sroves, pridedant prie jo galinį tranzistorių, IC LM317 nėra išimtis ir tas pats gali būti taikomas šiai universaliajai kintamos įtampos reguliatoriaus grandinei, siekiant atnaujinti savo specifikacijas, kaip tvarkyti didžiulius srovės kiekius.

Standartinė LM317 grandinė

Šis paveikslėlis rodo standartą IC LM317 kintamos įtampos reguliatoriaus grandinė , naudojant minimalų komponentų kiekį vieno fiksuoto rezistoriaus ir 10K puodo pavidalu.

Ši sąranka turėtų pasiūlyti kintamą diapazoną nuo nulio iki 24 V, kai įėjimo įtampa yra 30 V. Tačiau jei atsižvelgsime į dabartinį diapazoną, jis yra ne didesnis kaip 1,5 ampero, nepriklausomai nuo įvesties maitinimo srovės, nes lustas yra įmontuotas taip, kad leistų tik iki 1,5 ampero ir slopintų viską, kas gali būti reikalinga viršijant šią ribą.

Aukščiau pateiktas dizainas, kurio ribinė vertė yra 1,5 ampero maksimali srovė, gali būti atnaujintas su pakabinamu PNP tranzistoriumi, siekiant padidinti srovę lygiaverte įvesties maitinimo srovei, o tai reiškia, kad įgyvendinus šį atnaujinimą, pirmoji grandinė išlaikys savo kintamos įtampos reguliavimą funkcija vis tiek galės pasiūlyti visą tiekimo įėjimo srovę į apkrovą, apeinant IC vidinę srovės ribojimo funkciją.

Išėjimo įtampos apskaičiavimas

LM317 maitinimo grandinės išėjimo įtampai apskaičiuoti galima naudoti šią formulę

VARBA= VNuoroda(1 + R2 / R1) + (AšADJ× R2)

kur yra = VNuoroda = 1,25

Dabartinio ADJ galima iš tikrųjų nepaisyti, nes jis paprastai yra apie 50 µA ir todėl yra nereikšmingas.

Užbortinio „Mosfet Booster“ pridėjimas

Šis dabartinis padidinimo atnaujinimas gali būti įgyvendinamas pridedant pakabinamą PNP tranzistorių, kuris gali būti galios BJT arba P kanalo „mosfet“ pavidalu, kaip parodyta žemiau, čia mes naudojame „mosfet“, kad viskas būtų kompaktiška, ir leidžiame didžiulį dabartinį atnaujinimą specifikacijos.

Pagal pirmiau pateiktą dizainą Rx tampa atsakingas už „mosfet“ vartų paleidimo įrenginio tiekimą, kad jis galėtų veikti kartu su „LM317 IC“ ir sustiprinti įrenginį papildomu srovės kiekiu, kaip nurodyta įvesties šaltinyje.

Iš pradžių, kai maitinimo įtampa tiekiama į grandinę, prijungta apkrova, kurios galia gali būti daug didesnė nei 1,5 ampero, bando įgyti šią srovę per LM317 IC, o proceso metu RX susidaro proporcingas neigiamos įtampos kiekis, dėl kurio „mosfet“ reaguoti ir įjungti.

Kai tik įsijungia „mosfet“, visas įvesties šaltinis yra linkęs tekėti per apkrovą su pertekline srove, tačiau kadangi įtampa taip pat pradeda didėti už LM317 puodo nustatymo ribų, LM317 tampa atvirkštinis.

Šiuo metu šis veiksmas išjungia LM317, kuris savo ruožtu išjungia įtampą per Rx ir vartų tiekimą „mosfet“.

Todėl „mosfet“ taip pat linkęs akimirksniu išsijungti, kol ciklas vėl tęsis, leisdamas procesui be galo palaikyti numatytą įtampos reguliavimą ir didelės srovės specifikacijas.

Skaičiuojamas „Mosfet Gate“ varža

Rx gali būti apskaičiuojamas taip:

Rx = 10 / 1A,

kur 10 yra optimali „mosfet“ įjungimo įtampa, o 1 amp - optimali srovė per IC, kol Rx išvysto šią įtampą.

Todėl Rx gali būti 10 omų rezistorius, kurio galia yra 10 x 1 = 10 vatų

Jei naudojama galia BJT, 10 paveikslą galima pakeisti 0,7 V

Nors aukščiau pateikta dabartinė „mosfet“ naudojimo programa yra įdomi, ji turi rimtą trūkumą, nes ši funkcija visiškai pašalina IC nuo dabartinės ribojančios funkcijos, dėl kurios „mosfet“ gali išpūsti arba sudegti, jei išvestis yra trumpa cirkuliavo.

Siekiant pašalinti šį viršįtampio ar trumpojo jungimo pažeidžiamumą, gali būti įvestas kitas „Ry“ formos rezistorius su „mosfet“ šaltinio gnybtu, kaip nurodyta šioje diagramoje.

Tikimasi, kad rezistorius Ry sukuria priešinę įtampą, kai išėjimo srovė viršija nustatytą maksimalią ribą, kad priešinė įtampa prie „mosfet“ šaltinio slopintų „mosfet“ vartus, priverčiančius visiškai išjungti „mosfet“ ir taip užkertamas kelias mosfetui sudegti.

Ši modifikacija atrodo gana paprasta, tačiau Ry apskaičiavimas gali būti šiek tiek painus, ir aš nenoriu jo giliau nagrinėti, nes turiu tinkamesnę ir patikimesnę idėją, kurios taip pat galima tikėtis, kad visiškai atliksiu aptarto LM317 pakabinamojo pakėlimo tranzistoriaus dabartinę kontrolę taikymo grandinė.

BJT naudojimas srovės valdymui

Dizainas, skirtas aukščiau pateiktam dizainui įrengti su padidinimo srove, taip pat apsauga nuo trumpojo jungimo ir perkrovos, gali būti matoma žemiau:

Pora rezistorių ir BC547 BJT yra viskas, ko gali prireikti norint įdėti norimą apsauga nuo trumpojo jungimo prie modifikuotos srovės stiprinimo grandinės LM317 IC.

Dabar apskaičiuoti Ry tampa labai lengva ir gali būti įvertinta pagal šią formulę:

Ry = 0,7 / srovės riba.

Čia 0,7 yra BC547 įjungimo įtampa, o „srovės riba“ yra didžiausia galiojanti srovė, kuri gali būti nurodyta saugiam „mosfet“ veikimui, tarkime, kad ši riba nurodyta kaip 10ampų, tada Ry gali būti apskaičiuojama taip:

Ry = 0,7 / 10 = 0,07 omai.

vatai = 0,7 x 10 = 7 vatai.

Taigi dabar, kai srovė linkusi peržengti aukščiau nurodytą ribą, BC547 atlieka, įžemindamas IC ADJ kaištį ir išjungdamas LM317 Vout

BJT naudojimas „Current Boost“

Jei nenorite naudoti „mosfet“, tokiu atveju tikriausiai galėtumėte pritaikyti BJT reikalingam srovės stiprinimui, kaip parodyta šioje diagramoje:

Mandagumas: „Texas Instruments“

Reguliuojamas įtampos / srovės LM317 aukštos srovės reguliatorius

Ši grandinė rodo labai reguliuojamą didelės srovės maitinimo šaltinį LM317, kuris užtikrins didesnę nei 5 amperų išėjimo srovę ir kintamą įtampą nuo 1,2 V iki 30 V.

Aukščiau pateiktame paveikslėlyje matome, kad įtampos reguliavimas įgyvendinamas standartinėje LM317 konfigūracijoje per R6 puodą, kuris yra sujungtas su LM317 ADJ kaiščiu.

Tačiau op amp stiprintuvas yra specialiai įtrauktas, kad būtų naudingas visos skalės didelės srovės reguliavimas, svyruojantis nuo mažiausio iki didžiausio 5 amperų valdymo.

Pagal šį dizainą pasiekiamą 5 amperų didelę srovę galima dar labiau padidinti iki 10 amperų, ​​tinkamai atnaujinant MJ4502 PNP pakabinamąjį tranzistorių.

Operacinio stiprintuvo invertuojantis įvesties kaištis Nr. 2 naudojamas kaip atskaitos įėjimas, kurį nustato puodas R2. Kitas neinvertuojantis įėjimas naudojamas kaip srovės jutiklis. Įtampa, sukurta per R6 per srovės ribotuvo rezistorių R3, palyginama su R2 etalonine padėtimi, kuri leidžia viršyti maksimalią nustatytą srovę, kad stiprintuvo išėjimas būtų žemas.

Dėl mažos išėjimo stiprintuvo išvesties LM317 ADJ kaištis jį išjungia ir išvesties maitinimą, o tai savo ruožtu greitai sumažina išėjimo srovę ir atkuria LM317 veikimą. Nuolatinis įjungimo / išjungimo režimas užtikrina, kad srovei niekada nebūtų leista pasiekti didesnę nei nustatyta R2 riba.

Didžiausias srovės lygis taip pat gali būti pakeistas pakoreguojant srovės ribinio rezistoriaus R3 vertę.