Justerbar strømregulator på LM317 til lysdioder

Efterspørgslen efter spændingsstabiliserende systemer er vokset markant i de senere år. Særlig interesse vises i enheder, der arbejder med kunstige lyskilder og især med LED'er. Den aktuelle stabilisator på lm317 er en simpel, billig, men pålidelig enhed, som du selv kan købe eller samle. I sidstnævnte tilfælde skal du kende de grundlæggende regler for instrumentering, sikkerhedskrav, når du arbejder med elektricitet og forberede et standardsæt af elementer.

Hvad er stabilisering af strøm og spænding til?

Antallet af elektriske apparater i hjemmene vokser konstant. I de senere år er antallet af elektriske apparater steget flere gange. Som et resultat er behovet for spændingsniveauer i elektriske netværk steget. Desuden blev de fleste bygninger (boliger og industrier) og kraftværker bygget for mere end 30-40 år siden.

Nogle moderne enheder er fremstillet med indbyggede stabilisatorer - små kredsløb for at forhindre skader fra strømstød. Men de fleste af dem indeholder ikke yderligere enheder, og endda et lille fald i netværket truer med at brænde ud. Store husholdningsapparater (ikke digitale) er i høj risiko. Især kedler og vaskemaskiner.

For at undgå skader og sikre en stabil spænding i netværket er der installeret stabilisatorer. Dette er valgfrit i ethvert hjem. Hvis bygningen har en konstant strømforsyning uden alvorlige fald (inden for 220 Volt med en maksimal fejl på 10%), er der ingen mening i yderligere enheder. Men når overspændingerne er konstante, vil installation af en stabilisator spare udstyr og levere elektricitet.

Typer af stabiliseringsanordninger

Før du køber en enhed, skal du gøre dig bekendt med hovedtyperne og funktionerne. Hver har fordele og ulemper, der er designet til forskellige spændingsniveauer og antal enheder. Principperne for arbejde er også forskellige.

Relæ

Den bedste mulighed for private og landejendomme, lejligheder. Adskillige magnetiske viklinger er installeret på transformeren. I øjeblikket af et spændingsfald sker der skift mellem dem, hvilket gør det muligt at opretholde spændingsstrømmen i samme tilstand. Ulemperne inkluderer:

• ændring i energistrømmen trinvis (pludseligt, intermitterende)
• krumning af sinusformet af spændingsstrømmen;
• lav effekt i øjeblikket med rekyl.

Omkostningerne ved sådanne enheder er meget lavere end andre modeller af stabilisatorer. Ejernes anmeldelser er gode, enheden er nok til hjemmenetværk.

Elektronisk

Der er to typer elektroniske "påfyldnings" -stabilisatorer - triac og tyristor. I den første udføres skift mellem viklinger i automatisk tilstand af en lille mekanisme - en triac. Enhedens effektivitet er høj, den fungerer hurtigt. Et væsentligt plus til husholdningsbrug er lydløs drift. Den anden type er ikke så effektiv, den bruges normalt til at stabilisere hjemmenetværk uden meget spænding. Den mest bemærkelsesværdige ulempe er omkostninger.

Elektromekanisk

Andre navne er servomotor, servomotor. Driftsprincippet - ved hjælp af et elektrisk drev bevæger kulelektroden sig langs viklingerne og skaber en uafbrudt spænding. Ofte købt til husholdningsbehov og små lokaler (hjem, sommerhus, kontor). Fordele - pris, kompakthed, glat skift. Ulemper - støj, langsom skiftehastighed.

Ferroresonant

I de senere år er det sjældent brugt på grund af fremkomsten af ​​mere moderne enheder. Ferroresonanseffekten opstår i interaktionssystemet mellem en transformer og en kondensator. Enhederne er store, støjende, fungerer ikke under pludselige og betydelige overbelastninger. Fordele - lang levetid, evnen til at bruge i rum med høj luftfugtighed.

Inverter

Enheder af denne type er kraftige og dyre. De bruges i hverdagen og store industrielle lokaler. Hovedforskellen er en krystaloscillator og en controller, der konverterer spændingen ved indgangen til jævnstrøm og ved udgangen til vekselstrøm. Samtidig dobbelt formgivning giver dig mulighed for at arbejde med forskellige strømniveauer - fra 115 til 300 volt. Fordele - ingen støj, lille størrelse, hurtig skift og regulering, andre ekstra funktioner (for eksempel beskyttelse af husholdningsapparater mod overspænding).

Lineære enhedsdiagrammer

Den nuværende stabilisator på lm317 er en enhed, der fungerer på et lineært spændingskoblingskredsløb. Sådanne mikrokredsløb bruges til netværk, hvor høj effektivitet og overdreven effekt ikke er påkrævet. Især til at understøtte driften af ​​lysdioder. Fordele:

• beskyttelse mod pludselige overspændinger, for høje effektniveauer
• polaritetsomvendelse af strømmen ved inputelementet;
• mangel på yderligere dele og enheder.

Ulemperne inkluderer lavere effektivitet - den spænding, der opnås ud over det krævede, behandles til opvarmning, hvorfor yderligere afkøling er nødvendig.

For stabil drift kræves en positiv forskel i strømme ved input og output - lineære stabilisatorer ophører med at fungere, når et fald på 0,4V (selv ved 0,5V). Derfor bruges strømforsyningskredsløbet på lm317 med strøm- og spændingsregulering ikke til store enheder og "tunge" netværk.

Hovedtræk

Spændingsregulatoren på lm317 fungerer inden for et bestemt strømforsyningsområde. Grænserne er mindst 1,25V, maksimum 37V. Ved udgangen overstiger spændingseffekten ikke 1,5 ampere, fejlen med en ustabil forbindelse er op til 0,1%.

Spændingsregulatoren på lm317 mikrokredsløbet har yderligere interne beskyttelsessystemer: fra kortslutninger, fra termisk overspænding, fra overdreven spredning af "overskydende" spænding.

Termisk begrænsning leveres af specielle mikrosensorer, der garanterer beskyttelsen af ​​udstyr mod at overskride den spredte strøm - hvis dette sker, vil enheden simpelthen slukke og ikke lide.

Strøm og indgangsspænding

For at den aktuelle regulator kan arbejde på lm317-kredsløbet, må spændingen ved indgangsdelen ikke være højere end 40 volt. I dette tilfælde skal den mindste strømforskel ved ind- og udgangene overstige 2 volt.

For at spændingsregulatoren fungerer på lm317, må kredsløbet ikke modtage en belastning, der er større end 1,5A. Hvis der ikke er yderligere køling, falder niveauet. Den omtrentlige effekt beregnes ved at gange to indikatorer - elektricitetens effekt ved output og potentialforskellen mellem input og output.

Ved omgivelsestemperaturer op til 30 ° C er en strømafledning på op til 1,5 W tilladt (hvis der ikke er nogen køleplade). Ved et normalt niveau af varmeafledning er spredning på op til 20W tilladt.

Enhedsdesign

Strømforsyningskredsløbet lm317 med strøm og spændingsregulering med et minimumsarrangement har to modstande, hvis modstandsforskel regulerer spændingen ved udgangen og kondensatorerne.Den gennemsnitlige værdi af strømmen på støtteelementerne er 1,25 V. Modstanden bør ikke overstige 240 ohm.

Stabilisatorens krop i lm317-diagrammet er lavet af plast. Mulige muligheder: TO 220 og 220FP, SOT23 og D2PAK. Interne beskyttelsessystemer tillader enheden at fungere i tilfælde af frakobling af kontrolindgangen.

Impulsdrivere

Drivere med et impulssystem er de samme spændingsregulatorer. AC-spænding giver dig mulighed for at regulere enhedens drift. Hvis niveauet er mindre end 2-3 ampere, er der ikke behov for yderligere varmeafledning.

Pulsenheder "klipper" indgangsstrømmen for at opnå det ønskede spændingsniveau ved udgangen. Det kan arbejde med netværk med høje belastninger. Ulemper - du har brug for en separat strømkilde, pris, eksternt "ekstra" elektromagnetisk felt. Vanskeligt at samle derhjemme.

Forbindelsesdiagrammer

Kredsløbet til at tænde strømforsyningsenheden på lm317 med strøm- og spændingsregulering gør det muligt at bruge stabilisatoren i netværk med ikke-standard spænding. Der kræves mindst to modstande for at enheden kan fungere. De vigtigste indikatorer er referencepunktets spænding, niveauet for udgangsstrømmen.

Den enkleste stabiliserede strømforsyning

Spændingsstabilisatorer er ikke kun nødvendige for at beskytte husholdnings- og industriudstyr. I laboratoriet hjælper enhederne med at undgå for store strømme og netværksforbrændinger. Derfor har begyndere og professionelle teknikere tendens til at bruge i det mindste simple stabiliseringsblokke.

Vigtigste plusser:

• nem montering
• pålideligt arbejde
• billige og overkommelige dele.

Ulemperne inkluderer lav outputeffektivitet, brugen af ​​store radiatorer og enhedens store størrelse.

For en standardenhed kræves flere elementer:

• lm317 kredsløb;
• transistor med et plastikhus;
• diode;
• to modstande;
• to kondensatorer;
• diode bro.

Det mindste antal dele og det enkle design giver dig mulighed for hurtigt at samle spændingsregulatoren og bruge den til et lille netværk.

Elementernes indikatorer er ikke kritiske. For eksempel kan modstandene på R1 være mellem 30 og 50 ohm, og dioden er ikke installeret.

Integreret strømforsyning til stabilisator

Enheder med et integreret driftssystem bruges i spændingsstabilisatorer, lydsystemer, forstærkere, strømforsyninger og andre. Alle dele af strukturen er forbundet ved hjælp af en siliciumkrystal, så deres sekvens udgør en stabilisator. I elektroteknik anvendes to typer:

• ved hjælp af en halvleder;
• med brug af filmelementer (hybrid).

Standardkredsløbet indeholder flere typiske dele: en referencekilde, en forstærker, en regulator og en beskyttelsesmekanisme til nedlukning og forebyggelse af kortslutning.

Integrerede kredsløb er enheder med en komplet funktionel cyklus. Hver har en ind-, udgangs- og jordsti.

Du kan kun bruge sådanne kredsløb med visse spændingsindikatorer. Tilladte grænser er fra 5 til 24V, for strøm - mindre end 1A.

Integrerede kredsløb har en udgangsspændingsbegrænser. En ekstra overophedningsbeskyttelse er også installeret.

Stabilisatorkredsløb med reguleret strømforsyning

En ensretterbro i sådanne enheder giver dig mulighed for at konvertere en vekselstrøm til en konstant. En af kondensatorerne filtrerer krusningsenergien, den anden gør spændingsovergangen glattere. Denne type gør det muligt for regulatoren at operere ved lave DC-frekvenser.

Valget af modstand udføres i henhold til den nominelle værdi, der er tilladt for stabilisatoren. Fejlen skal være minimal. Den bedste mulighed er en nøjagtig beregning.

Anvendelsesområde

Stabilisatorer baseret på LM317 mikrokredsløb bruges til at stabilisere hovedindikatorerne for tekniske enheder. En sådan enhed er let at samle alene, og en fabriksfremstillet enhed er billig. For denne klasse har den fremragende driftsdata og levetid, hvis der ikke er for kraftige strømstød.

Ulempen er spændingsgrænsen - ikke mere end 3V. Stabilisatoren baseret på TO 220-kabinettet er den mest overkommelige model, der bruges i flere områder:

• husholdningsnetværk (hjem);
• laboratorieforhold
• LED-belysning (lysdioder).

Spændingsstabiliseringssystemer baseret på LM317 mikrokredsløb er pålidelige, enkle og praktiske enheder. Omkostningerne er små, men egenskaberne er positive. Disse stabilisatorer bruges ofte til lysdioder i biler.