Простой стабилизатор тока на LM317

Простой стабилизатор тока на LM317

Приветствуем Вас уважаемый посетитель данной Интернет странички. Хотим обратить Ваше внимание, что существует множество схем и вариантов изготовления светодиодного драйвера, посредством простого стабилизатора тока на LM317. Наиболее трудоёмкие и материально затратные, представляют собой дополнительные схематические решения, позволяющие при критических перепадах напряжения и силы тока, сохранить наиболее дорогостоящие электронные компоненты.

Схема и принцип работы стабилизатора до 1.5А

Чтобы изготовить стабилизатор тока на LM317 воспользуемся следующей схемой.
Минимальное сопротивление резистора между управляющим электродом и выходным соответствует значению в 1 Ом, а максимальное значение равно 120 Ом. Сопротивление резистора можно подобрать опытным путем, или рассчитать по формуле.

Мощности резистора при рассеивании выделенного тепла, должно хватать, не только на рассеивание, а также учитывать возможность его перегрева, поэтому используется значение мощности с хорошим запасом. Чтобы её вычислить, необходимо использовать следующую формулу:

Как видно из формулы, мощность равна, квадрату силы тока умноженному на сопротивление резистора. Для выпрямления, наиболее эффективным решением будет применение стандартного диодного моста. На выходе диодного моста, устанавливают конденсатор с большой ёмкостью. При регулировке силы тока на LM317 LM317 используется линейный принцип работы. В связи с этим возможен их сильный нагрев, вследствие их низкого коэффициента полезного действия. Поэтому система охлаждения должна быть продуманной и эффективной, то есть иметь радиатор, который сможет хорошо охлаждать электронные компоненты. Если во время отслеживания температуры нагрева, была зарегистрирована низкая температура, в этом случае можно использовать менее мощную систему охлаждения.

Мы не советуем заменять постоянный резистор на переменный, так как рассеиваемая мощность переменного резистора мала и он выйдет из строя.

Стабилизатор тока до 10А

Ток стабилизации можно повысить до 10 Ампер, если будут добавлены в схему транзистор с маркировкой KT825A и сопротивление со значением 12 Ом. Такое распределение электронных компонентов используется радиолюбителями, у которых нет в наличии LM338 или LM350. Схема при силе тока в 3A собирается на основе транзистора КТ818. Нагрузочные амперы в любой из схем, рассчитываются тождественно.

Советы

Если у радиолюбителя появилось огромное желание, сделать драйвер, но в наличии нет нужного блока питания, то можно воспользоваться альтернативными возможностями.

Можно использовать вариант последовательного или параллельного подключения резисторов.

Если светодиодам требуется сила тока равная одному амперу, то при расчёте получим сопротивление равное 1,25 Oм. Подобрать резистор с таким значением Вы не сможете, потому что их не производят, поэтому необходимо взять первый ближний, с чуть большим сопротивлением.

Предложить знакомому радиолюбителю поменять подходящий по параметрам блок питания, на нужную ему радиодеталь или электронную схему. На питание собранной схемы подключить батарейку Крону или аналогичную по параметрам на 9V. Если Кроны нет, последовательно соединить 6 батарей любого размера по 1,5 V и подключить их к схеме.

Настоятельно советуем Вам, не использовать LM317 на пределе допустимых норм. Производимые в Китае электронные элементы, имеют малый запас прочности. Безусловно, тут имеется защита от короткого замыкания или от перегрева, но вот успешно она срабатывает, не во всех критических режимах и ситуациях. При подобных ситуациях, могут сгореть кроме LM317, другие электронные компоненты, а это вовсе не желательно.

Главные параметры LM317: Входное напряжение до 40 В, нагрузка до 1,5А; максимальная температура рабочая +125°С, защита от короткого замыкания.

DataSheet

Описание

LM217, LM317 — монолитные интегральные схемы в корпусах TO-220, TO-220FP и D²PAK , предназначенные для использования в качестве стабилизаторов напряжения. Могут поддерживать ток в нагрузке более 1.5 А и регулируемое напряжение в диапазоне от 1.2 В до 37 В. Номинальное выходное напряжение выбирается с помощью резистивного делителя, что делает использование устройства очень простым. Отечественным аналогом является микросхема КР142ЕН12А.

Свойства

• Выходное напряжение от 1.2 В до 37 В
• Выходной ток 1.5 А
• 0.1 % отклонение регулировки в линии и нагрузке
• Изменяемое управление для высоких напряжений
• Полный набор защиты: ограничение тока; отключение при перегреве; контроль качества SOA

Маркировка

Расположение выводов

Рис. 1 Вид сверху

Купить LM317 можно здесь.

Максимальные значения

Схема

Рис. 2 Внутренняя схема

Электрические характеристики

Электрические характеристики LM217

V_I — V_O = 5 В, I_O = 500 мА, I_MAX = 1.5 A и P_MAX = 20 Вт, T_J = от — 55 до 150 °C, если не указано иное.

1. C_ADJ подключается между выводом управления и землей.

Электрические характеристики LM317

V_I — V_O = 5 В, I_O = 500 мА, I_MAX = 1.5 A и P_MAX = 20 Вт, T_J = от 0 до 150 °C, если не указано иное.

1. C_ADJ подключается между выводом управления и землей.

Электрические характеристики LM317B

V_I — V_O = 5 В, I_O = 500 мА, I_MAX = 1.5 A и P_MAX = 20 Вт, T_J = от -40 до 150 °C, если не указано иное.

1. C_ADJ подключается между выводом управления и землей.

Типовые характеристики

Рис. 3 Выходной ток от входного-выходного дифференциального напряжения Рис. 4 Падение напряжения от температуры p-n перехода Рис. 5 Опорное напряжение от температуры p-n перехода

Рис. 6 Упрощенная схема управляемого стабилизатора

Применение

Стабилизаторы серии LM217, LM317 поддерживают опорное напряжение 1.25 В между выходом и регулировочным выводом. Оно используется поддержания постоянного тока через делитель напряжения (см. Рис. 6), что дает выходное напряжение V_O рассчитываемое по формуле:

Регуляторы были разработаны для того, чтобы уменьшить ток I_ADJ и поддерживать его постоянным в линии при изменении нагрузки. Как правило, отклонением I_ADJ × R₂ можно пренебречь. Чтобы обеспечить выше описанные требования, стабилизатор возвращает ток покоя на выходной вывод для поддержания минимального нагрузочного тока. Если нагрузка недостаточна, то выходное напряжение будет расти. Поскольку LM217, LM317 стабилизаторы с незаземленным «плавающим» выходом и видят только разность между входным и выходным напряжением, для источников с очень высоким напряжением относительно земли, можно стабилизировать напряжение так долго, пока не будет превышена максимальная разность между входным и выходным напряжением. Кроме того, можно легко собрать программируемый стабилизатор. При подключении постоянного резистора между выходом и регулировкой, устройство может быть использовано в качестве прецизионного стабилизатора тока. Характеристики могут быть улучшены добавлением емкостей, как описано ниже:

• На вход байпаса конденсатор 1 мкФ.
• На вывод управления конденсатор 10 мкФ, чтобы улучшить подавление пульсаций на 15 dB (C_ADJ ).
• Танталовый электролитический конденсатор на выходе, чтобы улучшить переходную характеристику. Помимо конденсаторов можно добавить защитные диоды, как показано на рис. 7. D1 используется для защиты стабилизатора от короткого замыкания на входе, D2 для защиты от короткого замыкания на выходе и разряда емкости.

Рис. 8 Стабилизатор на 15 В с плавным включением Рис. 9 Стабилизатор тока

Рис. 10 Стабилизатор на 5 В с электронным выключением Рис. 11 Стабилизатор с цифровой регулировкой напряжения

R₂ соответствует максимальному значению выходного напряжения

Рис. 12 Зарядка для батареи 12 В

R_S устанавливает выходное сопротивление зарядки, рассчитываемое по формуле Z_O = R_S (1 + R₂/R₁). Применение R_S дает возможность снизить уровень заряда при полностью заряженной батарее.

Рис. 13 Зарядное устройство на 6 В, с ограничением по току

*R3 устанавливает максимальный ток (0.6 А для 1 Ома).

*C1 рекомендуется подключить для фильтрации входных переходных процессов.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Способы регулировки яркости светодиодной ленты

Самый простой способ управлять яркостью осветительного прибора – включить последовательно с ним переменный резистор. Он будет перераспределять падение напряжения между ним и лентой, тем самым регулируя ток через элементы. Этот способ дешев и прост, но на потенциометре бесполезно рассеивается большое количество мощности.

Другой метод – установка автотрансформатора со стороны 220 В блока питания. Этот трансформатор громоздок, дорог и ненадежен.

Самый распространенный способ регулирования интенсивности свечения – применение специальных приборов – диммеров. Они регулируют средний ток через светодиоды путем регулировки среднего напряжения методом широтно-импульсной модуляции (ШИМ).

Особенностью такого пути является отсутствие перераспределения мощности между ключевым элементом и нагрузкой – энергия подается дозированными порциями. Яркость усредняется за счет инерционности человеческого зрения.

Управление низковольтными лентами

Импульсное напряжение для светильников 12..36 вольт, промодулированное по ширине импульса, формируется с помощью микросхем. Для диммеров с ручным управлением применяются таймеры. Например, широко распространенная микросхема 555. С ее помощью генерируется последовательность импульсов, скважность которых можно регулировать потенциометром. Импульсы управляют мощным ключом на полевом транзисторе, который регулирует средний ток через светодиодную ленту.

Если светорегулятор предполагает более высокий уровень сервиса, регулятор среднего тока строят на микроконтроллере или специализированной микросхеме. Так выполняют устройства с дистанционным управлением или адаптивной подсветкой, изменяющейся в зависимости от окружающего освещения.

Важно! При выборе любого регулятора яркости надо обращать внимание на определяющие параметры – рабочее напряжение и максимальную нагрузочную способность диммера. Они должны соответствовать характеристикам осветительного прибора, который предполагается подключить.

Рабочее напряжение для распространенных типов осветительных устройств указано в таблице.

Регулирование яркости лент на 220 В

В основу диммирования LED-оборудования, питающегося от сети 220 В положены те же принципы, но реализация несколько другая. В качестве управляющих ключей используются более мощные и высоковольтные элементы, включая симисторы.

Подключение такого диммера к светодиодной ленте и регулирование производится до выпрямления. Схема управления «нарезает» куски синусоиды нужной ширины, формируя среднее напряжение. Потом оно выпрямляется, фильтруется (усреднение происходит в фильтре, поэтому дополнительных мер к снижению мерцания применять не надо) и подается на LED-ленту.

Меры предосторожности при монтаже

В процессе установки светодиодной ленты стоит соблюдать определенные меры предосторожности. Вот несколько самых основных из них.

1. Светодиодная лента очень чувствительно к перегибам. Не стоит допускать изгибания радиусом менее 80 мм. Пренебрежение может привести к разрыву токопроводящего слоя на гибкой плате.
2. Все работы по монтажу нужно проводить строго со скинутой минусовой клеммой аккумулятора.
3. После подключения требуется внимательно проверять все установленные соединения на предмет правильности их подключения.
4. Крепление светодиодного прибора можно производить посредством специальных пластиковых крепежных хомутов. Наличие на ленте специального клеящегося слоя не в состоянии обеспечить максимально надежный монтаж.
5. В процессе запитывания ленты необходимо использовать стабилизатор напряжения. Данное устройство позволит установить нужный уровень напряжения в 12 Вт вне зависимости от того, работает авто или находится в спокойном состоянии.

Если принимать во внимание данные правила по установке светодиодной ленты, процесс не займет много времени и пройдет максимально безопасно.

Итоги

Wi-Fi лампочка LED Smart Buld Ritmix SLA-1077-Tuya за все время тестирования зарекомендовала себя с наилучшей стороны. Устройство является отличным компонентом для умного дома, в частности для освещения, с использованием множества цветовых решений. Плавные регулировки обеспечат комфортное использование, а возможность завязать устройство в умные сценарии управления, позволит раскрыть потенциал по максимуму. На момент публикации материала стоимость обозреваемой модели составляет 599 рублей, доступно, качественно, интересно. Рекомендую к покупке.