Instelbare stroomregelaar op LM317 voor LED's

De vraag naar spanningsstabiliserende systemen is de afgelopen jaren aanzienlijk gegroeid. Bijzondere interesse wordt getoond in apparaten die werken met kunstmatige lichtbronnen en in het bijzonder met LED's. De huidige stabilisator op de lm317 is een eenvoudig, goedkoop, maar betrouwbaar apparaat dat je zelf kunt aanschaffen of monteren. In het laatste geval moet u de basisregels van instrumentatie, veiligheidseisen bij het werken met elektriciteit kennen en een standaardset elementen voorbereiden.

Waarvoor dient de stabilisatie van stroom en spanning?

Het aantal elektrische apparaten in woningen groeit gestaag. De afgelopen jaren is het aantal elektrische apparaten meerdere malen toegenomen. Als gevolg hiervan is de behoefte aan spanningsniveaus in elektrische netwerken toegenomen. Bovendien zijn de meeste gebouwen (residentieel en industrieel) en energiecentrales meer dan 30-40 jaar geleden gebouwd.

Sommige moderne apparaten zijn vervaardigd met ingebouwde stabilisatoren - kleine circuits om schade door stroompieken te voorkomen. Maar de meeste bevatten geen extra apparaten en zelfs een kleine druppel in het netwerk dreigt door te branden. Grote huishoudelijke apparaten (niet digitaal) lopen een hoog risico. Met name boilers en wasmachines.

Om schade te voorkomen en een stabiele spanning in het netwerk te garanderen, zijn stabilisatoren geïnstalleerd. Dit is in elke woning optioneel. Als het gebouw een constante stroomvoorziening heeft zonder ernstige schommelingen (binnen 220 Volt met een maximale fout van 10%), heeft het geen zin om extra apparaten te gebruiken. Maar wanneer de pieken constant zijn, zal het installeren van een stabilisator apparatuur besparen en elektriciteit leveren.

Soorten stabilisatoren

Voordat u een apparaat aanschaft, dient u zich vertrouwd te maken met de belangrijkste typen en functies. Elk heeft voor- en nadelen, ontworpen voor verschillende spanningsniveaus en het aantal apparaten. De werkprincipes zijn ook anders.

Relais

De beste optie voor privé- en landhuizen, appartementen. Op de transformator zijn verschillende magnetische wikkelingen geïnstalleerd. Op het moment van een spanningsdaling wordt er tussen beide geschakeld, waardoor de spanningsstroom in dezelfde modus kan worden gehouden. De nadelen zijn onder meer:

• verandering in de energiestroom in een stapsgewijze modus (abrupt, met tussenpozen);
• kromming van de sinusoïde van de spanningsstroom;
• laag vermogen op het moment van terugslag.

De kosten van dergelijke apparaten zijn veel lager dan die van andere modellen stabilisatoren. De beoordelingen van de eigenaren zijn goed, het apparaat is voldoende voor thuisnetwerken.

Elektronisch

Er zijn twee soorten elektronische "vullende" stabilisatoren - triac en thyristor. In de eerste wordt het schakelen tussen wikkelingen in de automatische modus uitgevoerd door een klein mechanisme - een triac. De efficiëntie van het apparaat is hoog, het werkt snel. Een belangrijk pluspunt voor huishoudelijk gebruik is de geruisloze werking. Het tweede type is niet zo effectief, het wordt meestal gebruikt om thuisnetwerken te stabiliseren zonder veel spanning. Het meest opvallende nadeel zijn de kosten.

Elektromechanisch

Andere namen zijn servomotor, servomotor. Het werkingsprincipe - met behulp van een elektrische aandrijving beweegt de koolstofelektrode langs de wikkelingen, waardoor een ononderbroken spanning ontstaat. Vaak gekocht voor huishoudelijke behoeften en kleine gebouwen (huis, zomerhuisje, kantoor). Voordelen - prijs, compactheid, soepel schakelen. Nadelen - ruis, lage schakelsnelheid.

Ferroresonant

De laatste jaren wordt het door de komst van modernere apparaten zelden gebruikt. Het ferroresonantie-effect treedt op in het systeem van interactie tussen een transformator en een condensator. De apparaten zijn groot, luidruchtig en werken niet bij plotselinge en aanzienlijke overbelasting. Voordelen - lange levensduur, de mogelijkheid om te gebruiken in ruimtes met een hoge luchtvochtigheid.

Omvormer

Apparaten van dit type zijn krachtig en duur. Ze worden gebruikt in het dagelijks leven en grote industriële gebouwen. Het belangrijkste verschil is een kristaloscillator en een controller, die de spanning aan de ingang omzetten naar gelijkstroom en aan de uitgang naar wisselstroom. Gelijktijdige dubbele vormgeving stelt u in staat om met verschillende stroomniveaus te werken - van 115 tot 300 volt. Voordelen - geen ruis, klein formaat, snel schakelen en regelen, andere extra functies (bijvoorbeeld bescherming van huishoudelijke apparaten tegen overspanning).

Lineaire apparaatdiagrammen

De stroomstabilisator op de lm317 is een apparaat dat werkt op een lineair spanningsschakelcircuit. Dergelijke microschakelingen worden gebruikt voor netwerken waar een hoog rendement en buitensporig vermogen niet vereist zijn. In het bijzonder ter ondersteuning van de werking van LED's. Voordelen:

• bescherming tegen plotselinge overspanningen, overmatige vermogensniveaus;
• polariteitsomkering van de stroom bij het ingangselement;
• gebrek aan extra onderdelen en apparaten.

De nadelen zijn onder meer een lager rendement - de verkregen spanning boven de vereiste wordt verwerkt tot verwarming, daarom is extra koeling nodig.

Voor een stabiele werking is een positief verschil in stromen aan de ingang en uitgang vereist - lineaire stabilisatoren werken niet meer bij een daling van 0,4 V (zelfs bij 0,5 V). Daarom wordt het voedingscircuit op lm317 met stroom- en spanningsregeling niet gebruikt voor grote apparaten en "zware" netwerken.

Belangrijkste kenmerken

De spanningsregelaar op de lm317 werkt binnen een bepaald voedingsbereik. De limieten zijn minimaal 1,25V, maximaal 37V. Aan de uitgang is het spanningsvermogen niet groter dan 1,5 Ampère, de fout bij een onstabiele verbinding is maximaal 0,1%.

De spanningsregelaar op de lm317-microschakeling heeft extra interne beveiligingssystemen: tegen kortsluiting, tegen thermische overspanning, tegen overmatige dissipatie van "overmatige" spanning.

Thermische beperking wordt geboden door speciale microsensoren die de bescherming van apparatuur garanderen tegen overschrijding van het gedissipeerde vermogen - als dit gebeurt, wordt het apparaat gewoon uitgeschakeld en lijdt het niet.

Vermogen en ingangsspanning

Om de stroomregelaar op het lm317-circuit te laten werken, mag de spanning aan het ingangsgedeelte niet hoger zijn dan 40 volt. In dit geval moet het minimale stroomverschil aan de in- en uitgangen groter zijn dan 2 Volt.

Om de spanningsregelaar op de lm317 te laten werken, mag het circuit geen belasting van meer dan 1,5 A ontvangen. Als er geen extra koeling is, daalt het niveau. Het geschatte vermogen wordt berekend door twee indicatoren te vermenigvuldigen: het uitgangsvermogen van de elektriciteit en het potentiaalverschil tussen de ingang en de uitgang.

Bij omgevingstemperaturen tot 30 ° Celsius is een vermogensdissipatie van maximaal 1,5 W toegestaan ​​(indien er geen koellichaam is). Bij een normaal niveau van warmteafvoer is een dissipatie tot 20W toegestaan.

Apparaatontwerp

Het voedingscircuit van de stabilisator lm317 met stroom- en spanningsregeling met een minimale opstelling heeft twee weerstanden, waarvan het verschil in weerstand de spanning aan de uitgang en condensatoren regelt.De gemiddelde waarde van de stroom op de ondersteunende elementen is 1,25 V. De weerstand mag niet hoger zijn dan 240 ohm.

Het lichaam van de stabilisator in het lm317-diagram is gemaakt van plastic. Mogelijke opties: TO 220 en 220FP, SOT23 en D2PAK. Interne beveiligingssystemen zorgen ervoor dat het apparaat kan werken in geval van ontkoppeling van de besturingsingang.

Pulsstuurprogramma's

Drivers met een impulssysteem zijn dezelfde spanningsregelaars. Met wisselspanning kunt u de werking van het apparaat regelen. Als het niveau lager is dan 2-3 Ampère, is geen extra warmteafvoer vereist.

Pulsapparaten "knippen" de ingangsstroom om het gewenste spanningsniveau aan de uitgang te verkrijgen. Het kan werken met netwerken met hoge belastingen. Nadelen - u hebt een aparte stroombron nodig, kosten, extern "extra" elektromagnetisch veld. Thuis moeilijk in elkaar te zetten.

Aansluitschema's

Dankzij het circuit voor het inschakelen van de voedingseenheid op lm317 met stroom- en spanningsregeling kan de stabilisator worden gebruikt in netwerken met niet-standaard spanning. Er zijn minimaal twee weerstanden nodig om het apparaat te laten werken. De belangrijkste indicatoren zijn de spanning van het referentiepunt, het niveau van de uitgangsstroom.

De eenvoudigste gestabiliseerde voeding

Spanningsstabilisatoren zijn niet alleen nodig om huishoudelijke en industriële apparatuur te beschermen. In het laboratorium helpen de apparaten overmatige stroomstromen en netwerkuitval te voorkomen. Daarom hebben beginners en professionele technici de neiging om op zijn minst eenvoudige stabilisatieblokken te gebruiken.

Belangrijkste pluspunten:

• eenvoudige montage;
• betrouwbaar werk;
• goedkope en betaalbare onderdelen.

De nadelen zijn onder meer een laag rendement, het gebruik van grote radiatoren en de grote omvang van het apparaat.

Een standaardapparaat vereist verschillende elementen:

• lm317-schakeling;
• transistor met een plastic behuizing;
• diode;
• twee weerstanden;
• twee condensatoren;
• diodebrug.

Door het minimale aantal onderdelen en het eenvoudige ontwerp kunt u de spanningsregelaar snel monteren en gebruiken voor een klein netwerk.

De indicatoren van de elementen zijn niet kritisch. De weerstanden op R1 kunnen bijvoorbeeld variëren van 30 tot 50 ohm en de diode is niet geïnstalleerd.

Geïntegreerde stabilisatorvoeding

Apparaten met een geïntegreerd bedieningssysteem worden gebruikt in spanningsstabilisatoren, audiosystemen, versterkers, voedingen en andere. Alle delen van de structuur zijn verbonden door middel van een siliciumkristal, zodat hun volgorde een stabilisator vormt. In de elektrotechniek worden twee typen gebruikt:

• met behulp van een halfgeleider;
• met gebruik van filmelementen (hybride).

Het standaardcircuit omvat verschillende typische onderdelen: een referentiebron, een versterker, een regelaar en een beveiligingsmechanisme voor uitschakeling en preventie van kortsluiting.

Geïntegreerde schakelingen zijn apparaten met een volledige functionele cyclus. Elk heeft een ingang, een uitgang en een grondpad.

U kunt dergelijke circuits alleen gebruiken met bepaalde spanningsindicatoren. Toegestane limieten zijn van 5 tot 24V, voor stroom - minder dan 1A.

Geïntegreerde schakelingen hebben een uitgangsspanningsbegrenzer. Er is ook een extra oververhittingsbeveiliging geïnstalleerd.

Stabilisatorcircuit met gereguleerde voeding

Met een gelijkrichtbrug in dergelijke apparaten kunt u een wisselstroom omzetten in een constante. Een van de condensatoren filtert de rimpelenergie, de andere maakt de spanningsovergang soepeler. Met dit type kan de regelaar werken op lage DC-frequenties.

De selectie van de weerstand wordt uitgevoerd volgens de nominale waarde die is toegestaan ​​voor de stabilisator. De fout moet minimaal zijn. De beste optie is een nauwkeurige berekening.

Toepassingsgebied

Stabilisatoren op basis van de LM317-microschakeling worden gebruikt om de belangrijkste indicatoren van technische apparaten te stabiliseren. Zo'n apparaat is eenvoudig zelf te monteren en een in de fabriek gemaakt apparaat is niet duur. Voor deze klasse heeft het uitstekende operationele gegevens en levensduur, als er geen te sterke stroompieken zijn.

Het nadeel is de spanningslimiet - niet meer dan 3V. De stabilisator op basis van de TO 220-behuizing is het meest betaalbare model dat op verschillende gebieden wordt gebruikt:

• huishoudelijke (thuis)netwerken;
• laboratoriumomstandigheden;
• LED-verlichting (lichtgevende diodes).

Spanningsstabilisatiesystemen op basis van de LM317-microschakeling zijn betrouwbare, eenvoudige en handige apparaten. De kosten zijn klein, maar de kenmerken zijn positief. Deze stabilisatoren worden vaak gebruikt voor LED's in auto's.