LM317: n säädettävä virtasäädin LEDeille

Jännitteen vakauttavien järjestelmien kysyntä on kasvanut merkittävästi viime vuosina. Erityistä kiinnostusta osoittavat laitteet, jotka toimivat keinotekoisten valonlähteiden kanssa ja erityisesti LEDien kanssa. LM317: n nykyinen vakaaja on yksinkertainen, edullinen, mutta luotettava laite, jonka voit ostaa tai koota itse. Jälkimmäisessä tapauksessa sinun on tiedettävä instrumentoinnin perussäännöt, turvallisuusvaatimukset työskennellessäsi sähkön kanssa ja valmisteltava vakio joukko elementtejä.

Mikä on virran ja jännitteen vakauttaminen?

Sähkölaitteiden määrä kodeissa kasvaa jatkuvasti. Viime vuosina sähkölaitteiden määrä on kasvanut useita kertoja. Tämän seurauksena sähköverkkojen jännitetasojen tarve on lisääntynyt. Lisäksi suurin osa rakennuksista (asuin- ja teollisuusrakennukset) ja voimalaitokset on rakennettu yli 30–40 vuotta sitten.

Joissakin nykyaikaisissa laitteissa on sisäänrakennetut stabilointiaineet - pienet piirit, jotka estävät ylijännitesuojat. Mutta suurin osa niistä ei sisällä lisälaitteita, ja jopa pieni verkon pudotus uhkaa palaa. Suuret kodinkoneet (ei digitaaliset) ovat suuressa vaarassa. Erityisesti kattilat ja pesukoneet.

Vaurioiden välttämiseksi ja vakaan jännitteen varmistamiseksi verkossa on asennettu vakaajia. Tämä on valinnainen jokaisessa kodissa. Jos rakennuksessa on jatkuva virransyöttö ilman vakavia vaihteluita (220 voltin sisällä ja enintään 10%: n virhe), lisälaitteilla ei ole merkitystä. Mutta kun aalto on tasainen, vakaajan asentaminen säästää laitteita ja tuottaa sähköä.

Vakautuslaitteiden tyypit

Ennen laitteen ostamista sinun on perehdyttävä päätyyppeihin ja ominaisuuksiin. Jokaisella on etuja ja haittoja, jotka on suunniteltu erilaisille jännitetasoille ja laitteiden lukumäärälle. Myös työn periaatteet ovat erilaiset.

Rele

Paras vaihtoehto yksityisille ja maalaistaloille, huoneistoille. Muuntajaan on asennettu useita magneettikäämiä. Jännitepudotuksen aikana tapahtuu kytkentä niiden välillä, mikä sallii jännitteen virtauksen ylläpitämisen samassa tilassa. Haittoja ovat:

• muutos energiavirrassa portaittain (äkillisesti, ajoittain);
• jännitteen virtauksen sinimuotoisen kaarevuus;
• pieni teho takaiskun aikana.

Tällaisten laitteiden hinta on paljon pienempi kuin muilla vakaajamalleilla. Omistajien arvostelut ovat hyvät, laite riittää kotiverkkoihin.

Sähköinen

Elektronisia "täyttö" stabilointiaineita on kahta tyyppiä - triac ja tyristori. Ensimmäisessä käämien välillä vaihtaminen automaattisessa tilassa tapahtuu pienellä mekanismilla - triac. Laitteen hyötysuhde on korkea, se toimii nopeasti. Merkittävä plus kotitalouskäyttöön on äänetön toiminta. Toinen tyyppi ei ole yhtä tehokas, sitä käytetään yleensä kotiverkkojen vakauttamiseen ilman paljon jännitettä. Merkittävin haittapuoli on hinta.

Sähkömekaaninen

Muut nimet ovat servomoottori, servomoottori. Toimintaperiaate - sähkökäytön avulla hiilielektrodi liikkuu käämiä pitkin ja muodostaa keskeytymättömän jännitteen. Ostetaan usein kotitalouksien tarpeisiin ja pieniin tiloihin (koti, mökki, toimisto). Plussat - hinta, kompakti, sujuva vaihto. Miinukset - melu, hidas kytkentänopeus.

Ferroresonantti

Viime vuosina sitä käytetään harvoin nykyaikaisempien laitteiden myötä. Ferroresonanssivaikutus esiintyy muuntajan ja kondensaattorin välisessä vuorovaikutusjärjestelmässä. Laitteet ovat suurikokoisia, meluisia eivätkä toimi äkillisissä ja merkittävissä ylikuormituksissa. Edut - pitkä käyttöikä, kyky käyttää huoneissa, joissa on korkea kosteus.

Invertteri

Tämän tyyppiset laitteet ovat tehokkaita ja kalliita. Niitä käytetään jokapäiväisessä elämässä ja suurissa teollisuustiloissa. Tärkein ero on kideoskillaattori ja ohjain, jotka muuttavat tulon jännitteen tasavirraksi ja lähdössä vaihtovirraksi. Samanaikainen kaksoismuotoilu antaa sinun työskennellä eri virtatasoilla - 115-300 volttia. Edut - ei kohinaa, pieni koko, nopea kytkentä ja säätö, muut lisäominaisuudet (esimerkiksi kodinkoneiden suojaus ylijännitteeltä).

Lineaariset laitekaaviot

LM317: n virranvakaaja on laite, joka toimii lineaarisella jännitteen kytkentäpiirillä. Tällaisia ​​mikropiirejä käytetään verkoissa, joissa ei vaadita suurta hyötysuhdetta ja liiallista tehoa. Erityisesti LEDien toiminnan tukemiseksi. Edut:

• suoja äkillisiltä aaltoilta, liialliselta tehotasolta;
• polariteetin virran kääntäminen tuloelementissä;
• lisäosien ja -laitteiden puute.

Haittoja ovat alhaisempi hyötysuhde - vaaditun ylittävä jännite jalostetaan lämmitykseen, joten lisäjäähdytys on tarpeen.

Vakaan toiminnan kannalta tarvitaan positiivinen ero virroissa tulossa ja lähdössä - lineaariset stabilointiaineet lakkaavat toimimasta, kun 0,4 V: n pudotus (jopa 0,5 V). Siksi lm317: n virtalähdepiiriä, jossa on virta- ja jännitesäätö, ei käytetä suurikokoisille laitteille ja "raskaille" verkoille.

Pääasialliset tunnusmerkit

LM317: n jännitesäädin toimii tietyllä virtalähteen alueella. Rajat ovat vähintään 1,25 V, enintään 37 V. Lähdössä jänniteteho ei ylitä 1,5 ampeeria, epävakaan yhteyden virhe on enintään 0,1%.

LM317-mikropiirin jännitesäätimessä on muita sisäisiä suojausjärjestelmiä: oikosulkuista, lämpöylijännitteestä, "ylijännitteen" liiallisesta häviämisestä.

Lämpörajoitukset tarjoavat erityiset mikrosensorit, jotka takaavat laitteiden suojan hajautetun tehon ylittämiseltä - jos näin tapahtuu, laite sammuu ja ei kärsi.

Virta ja tulojännite

Jotta virtasäädin toimisi lm317-piirillä, tulo-osan jännite ei saa olla yli 40 volttia. Tässä tapauksessa tulojen ja lähtöjen virran vähimmäiseron on oltava yli 2 volttia.

Jotta jännitesäädin toimisi lm317: llä, piiri ei saa vastaanottaa yli 1,5 A: n kuormitusta. Jos lisäjäähdytystä ei ole, taso laskee. Likimääräinen teho lasketaan kertomalla kaksi indikaattoria - sähkön teho sekä potentiaalinen ero tulon ja lähdön välillä.

Ympäristön lämpötilassa jopa 30 ° C sallitaan jopa 1,5 W: n tehohäviö (jos jäähdytyselementtiä ei ole). Normaalilla lämpöhäviötasolla sallitaan jopa 20 W: n hajaantuminen.

Laitteen suunnittelu

LM317-stabilointilaitteen virransyöttöpiirissä, jossa on virran ja jännitteen säätö minimijärjestelyllä, on kaksi vastusta, joiden vastusero säätelee lähtöjännitettä ja kondensaattoreita.Tukielementtien virran keskimääräinen arvo on 1,25 V. Vastus ei saa ylittää 240 ohmia.

LM317-kaavion stabilointiaineen runko on muovia. Mahdolliset vaihtoehdot: TO 220 ja 220FP, SOT23 ja D2PAK. Sisäiset suojausjärjestelmät mahdollistavat laitteen toiminnan, jos ohjaustulo irrotetaan.

Pulssiajurit

Impulssijärjestelmällä varustetut ohjaimet ovat samat jännitteen säätimet. Vaihtojännitteen avulla voit säätää laitteen toimintaa. Jos taso on alle 2-3 ampeeria, ylimääräistä lämmöntuottoa ei tarvita.

Pulssilaitteet "leikkaavat" tulovirran saadakseen halutun jännitetason lähdössä. Se voi toimia suurten kuormien verkkojen kanssa. Miinukset - tarvitset erillisen virtalähteen, kustannukset, ulkoisen "ylimääräisen" sähkömagneettisen kentän. Vaikea koota kotona.

Liitäntäkaaviot

Piiri virtalähteen kytkemiseksi päälle lm317: ssä virran ja jännitteen säädöllä sallii stabilointiaineen käytön verkoissa, joissa on epätyypillinen jännite. Laitteen toimintaan tarvitaan vähintään kaksi vastusta. Tärkeimmät indikaattorit ovat vertailupisteen jännite, lähtövirran taso.

Yksinkertaisin vakaa virtalähde

Jännitevakaajia ei tarvita vain kotitalous- ja teollisuuslaitteiden suojaamiseen. Laboratoriossa laitteet auttavat välttämään liiallisia virtauksia ja verkon palamista. Siksi aloittelijat ja ammattilaiset käyttävät yleensä ainakin yksinkertaisia ​​tukijalkoja.

Tärkeimmät plussat:

• helppo kokoonpano;
• luotettava työ;
• edulliset ja edulliset osat.

Haittoja ovat alhainen tehokkuus, suurten pattereiden käyttö ja laitteen suuri koko.

Vakiolaite vaatii useita elementtejä:

• lm317-piiri;
• transistori muovikotelolla;
• diodi;
• kaksi vastusta;
• kaksi kondensaattoria;
• diodisilta.

Vähimmäismäärä osia ja yksinkertainen muotoilu mahdollistavat jännitesäätimen nopean kokoamisen ja käyttämisen pienessä verkossa.

Elementtien indikaattorit eivät ole kriittisiä. Esimerkiksi R1: n vastukset voivat vaihdella välillä 30-50 ohmia, eikä diodia ole asennettu.

Integroitu stabilointilaitteen virtalähde

Laitteita, joissa on integroitu toimintajärjestelmä, käytetään jännitteen stabilointilaitteissa, äänijärjestelmissä, vahvistimissa, virtalähteissä ja muissa. Kaikki rakenteen osat on kytketty piikiteillä siten, että niiden sekvenssi muodostaa stabilointiaineen. Sähkötekniikassa käytetään kahta tyyppiä:

• puolijohdetta käyttämällä;
• kalvoelementtien (hybridi) avulla.

Vakiopiiri sisältää useita tyypillisiä osia: vertailulähteen, vahvistimen, säätimen ja suojamekanismin sammuttamiseksi ja oikosulun estämiseksi.

Integroidut piirit ovat laitteita, joilla on täydellinen toimintajakso. Jokaisella on sisääntulo-, poistumis- ja pohjapolku.

Voit käyttää tällaisia ​​piirejä vain tietyillä jännitteen osoittimilla. Sallitut rajat ovat välillä 5 - 24 V, virralle - alle 1 A.

Integroiduissa piireissä on lähtöjännitteen rajoitin. Lisäksi asennetaan ylimääräinen ylikuumenemissuoja.

Vakautuspiiri säädetyllä virtalähteellä

Tällaisten laitteiden tasasuuntaajasillan avulla voit muuntaa vaihtovirran vakiona. Yksi kondensaattoreista suodattaa aaltoenergian, toinen tekee jännitteen siirtymisestä sujuvampaa. Tämän tyyppinen säädin antaa mahdollisuuden toimia matalilla DC-taajuuksilla.

Vastuksen valinta suoritetaan stabilointiaineen sallitun nimellisarvon mukaan. Virheen tulisi olla minimaalinen. Paras vaihtoehto on tarkka laskelma.

Käyttöalue

LM317-mikropiiriin perustuvia stabilointiaineita käytetään vakauttamaan teknisten laitteiden pääindikaattorit. Tällainen laite on helppo koota itse, ja tehtaalla valmistettu laite on halpa. Tähän luokkaan sillä on erinomaiset käyttötiedot ja käyttöikä, ellei ole liian voimakkaita voiman nousuja.

Haittana on jänniteraja - enintään 3 V. TO 220 -koteloon perustuva vakaaja on edullisin malli, jota käytetään useilla alueilla:

• kotitalousverkot;
• laboratorio-olosuhteet;
• LED-valaistus (valodiodit).

LM317-mikropiiriin perustuvat jännitteen vakautusjärjestelmät ovat luotettavia, yksinkertaisia ​​ja käteviä laitteita. Kustannukset ovat pienet, mutta ominaisuudet ovat positiivisia. Näitä stabilointiaineita käytetään usein autojen LED-valoihin.