Regulace napětí s LM317 s výkonovým tranzistorem do 10A

 

Vhodný integrovaný obvod pro malé regulovatelné zdroje a stabilizátory je obvod LM317. Vylepšené zapojení stabilizátoru s tímto obvodem je na obrázku. Podívejme se na toto jednoduché zapojení podrobněji. Integrovaný obvod LM317 je zvláštní tím, že má jen tři vývody, přičemž žádný z vývodů není uzemněn. Integrovaný obvod je přitom napájen rozdílem napětí mezi vývody 2 a 3. Aby obvod pracoval správně, musí být mezi těmito vývody napětí nejméně 2,5 V a obvod musí být zatížen proudem nejméně 5 mA. U mimotolerantních obvodů může být minimální proud až 10 mA. V některých případech však lze narazit na obvody typu 317, které potřebují o něco větší minimální proud, někdy až okolo 10 mA. Proto byl přidán odpor R2, kterým teče proud od 0,5 do 10mA, podle výstupního napětí. Kondenzátor C3 slouží ke zpomalení reakce regulátoru na změnu odporu děliče, v praxi se uplatňuje jako opatření odstraňující "šelest" potenciometru, ve zdrojích se projevující nežádoucími špičkami napětí, které by mohly poškodit připojené napájené zařízení. Kondenzátory C2 a C4 zabraňují stabilizátoru, aby se rozkmital. Při vstupním DC napětí 33V a víc bude na výstupu max. 27V při hodnotě 5k na P1. Aby se dosáhlo 30V, musel by se dát P1 s větší hodnotou 6,5k. protože nejbližší hodnota je 10k, tak se na P1 musí připojit paraelně odpor, nebo trimr a tím se nastaví maximální výstupní napětí. (kdyby tam to doladění P1 nebylo, regulace nebyla tak plynulá). Doladění se musí provádět, když je P1 nastaven na maximum. Na DPS je další vylepšení - vývody pro výkonový tranzistor NPN nejlépe darlington z kterého se dá odebírat proud až 10A. V tom případě se může diodový můstek DM1 vynechat, protože k němu nebude nic připojeno. Budou připojeny svorky (K) - na kolektor VT, (B) - báze, (E) - emitor VT a svorka ( - ).  Pokuď bude R2 ovlivňovat nějak maximální napětí v zapojení s tranzistorem, bude jej nutné zvětšit jeho hodnotu. Na výkonový tranzistor je nutné použít chladič. Já použil z PC chladič z procesoru s ventilátorem a výkonový tranzistor TIP140. Samotný stabilizátor reguluje až od 1,25V, proto byla použita dioda D3, která má velký úbytek 1,25V a výkonový tranzistor má úbytek 0,7V, takže na samém výstupu bude absolutní NULA... Zdroj bude tedy regulovat od 0V  do max. Protože bude použit výkonový tranzistor, tak postačí malý stabilizátor v pouzdře TO92. Zapojení je doplněno signalizací přetížení při velké zátěži. R3, R4, R5 je nutné zpočítat jejich hodnotu.. Diody snesou až 15A.

Schéma zapojení:

Kliknutím na náhled se zobrazí v plné velikosti.

 

 
Soubory ke stažení:
DPS a schéma pro eagle sch, brd
DPS a schéma ve formátu PNG
soubor DPS pro tisk v měřítku 1:1

  Ke stažení Zde   staženo x

Seznam součástek:
P1 - 5k/N
R1 - 240
R2 - 3k3
R5 - 1k5 - při použitém transformátoru 24V
C1 - 2m2/35V
C2 - 150n
C3 - 10u/35V
C4 - 1u/35V
IO1 - LM317T
D1,D2 - 1N4007
D3 - BAV 21
D4, D5, D6, D7, D8 - 15A10G, nebo nějaká jiná rychlá dioda pro vhodný proud.