Justerbar strømregulator på LM317 for lysdioder

Etterspørselen etter spenningsstabiliserende systemer har vokst betydelig de siste årene. Spesiell interesse vises for enheter som fungerer med kunstige lyskilder, og spesielt med lysdioder. Den nåværende stabilisatoren på lm317 er en enkel, billig, men pålitelig enhet som du kan kjøpe eller montere selv. I sistnevnte tilfelle må du kjenne til de grunnleggende instrumentene for instrumentering, sikkerhetskrav når du arbeider med elektrisitet og utarbeide et standard sett med elementer.

Hva er stabiliseringen av strøm og spenning til?

Antallet elektriske apparater i hjemmene vokser stadig. De siste årene har antallet elektriske apparater økt flere ganger. Som et resultat har behovet for spenningsnivåer i elektriske nettverk økt. Videre ble de fleste bygningene (bolig og industri) og kraftverk bygget for mer enn 30-40 år siden.

Noen moderne enheter er produsert med innebygde stabilisatorer - små kretsløp for å forhindre skade fra strømstøt. Men de fleste av dem inneholder ikke flere enheter, og til og med en liten nedgang i nettverket truer med å brenne ut. Store husholdningsapparater (ikke digitale) har høy risiko. Spesielt kjeler og vaskemaskiner.

For å unngå skade og sikre en stabil spenning i nettverket, er stabilisatorer installert. Dette er valgfritt i alle hjem. Hvis bygningen har en konstant strømforsyning uten alvorlige svingninger (innen 220 volt med en maksimal feil på 10%), er det ingen vits i flere enheter. Men når overspenningene er konstante, vil installering av en stabilisator spare utstyr og gi strøm.

Typer av stabiliserende enheter

Før du kjøper en enhet, bør du gjøre deg kjent med hovedtypene og funksjonene. Hver har fordeler og ulemper, designet for forskjellige spenningsnivåer og antall enheter. Prinsippene for arbeid er også forskjellige.

Stafett

Det beste alternativet for private og landsteder, leiligheter. Flere magnetiske viklinger er installert på transformatoren. I øyeblikket av et spenningsfall, skjer det bytte mellom dem, noe som gjør det mulig å opprettholde spenningsstrømmen i samme modus. Ulempene inkluderer:

• endring i energistrømmen i trinnvis modus (brått, periodevis);
• krumning av sinusformet av spenningsstrømmen;
• lav effekt i øyeblikket av rekyl.

Kostnaden for slike enheter er mye lavere enn andre modeller av stabilisatorer. Eierenes anmeldelser er gode, enheten er nok for hjemmenettverk.

Elektronisk

Det finnes to typer elektroniske "fyllingsstabilisatorer" - triac og tyristor. I den første utføres bytte mellom viklinger i automatisk modus av en liten mekanisme - en triac. Effektiviteten til enheten er høy, den fungerer raskt. Et betydelig pluss for husholdningsbruk er lydløs drift. Den andre typen er ikke like effektiv, den brukes vanligvis til å stabilisere hjemmenettverk uten mye spenning. Den mest bemerkelsesverdige ulempen er kostnad.

Elektromekanisk

Andre navn er servomotor, servomotor. Operasjonsprinsippet - ved hjelp av en elektrisk stasjon beveger karbonelektroden seg langs viklingene og skaper en uavbrutt spenning. Kjøpes ofte for husholdningsbehov og små lokaler (hjem, sommerhus, kontor). Fordeler - pris, kompaktitet, jevn bytte. Ulemper - støy, langsom byttehastighet.

Ferroresonant

De siste årene har den sjelden blitt brukt på grunn av fremkomsten av mer moderne enheter. Ferroresonanseffekten oppstår i systemet for interaksjon mellom en transformator og en kondensator. Enhetene er store, støyende og fungerer ikke under plutselig og betydelig overbelastning. Fordeler - lang levetid, evnen til å bruke i rom med høy luftfuktighet.

Inverter

Enheter av denne typen er kraftige og dyre. De brukes i hverdagen og store industrilokaler. Hovedforskjellen er en krystalloscillator og en kontroller, som konverterer spenningen ved inngangen til likestrøm, og ved utgangen til vekselstrøm. Samtidig dobbel forming lar deg jobbe med forskjellige strømnivåer - fra 115 til 300 volt. Fordeler - ingen støy, liten størrelse, rask bytte og regulering, andre tilleggsfunksjoner (for eksempel beskyttelse av husholdningsapparater mot overspenning).

Lineære enhetsdiagrammer

Den nåværende stabilisatoren på lm317 er en enhet som opererer på en lineær spenningskrets. Slike mikrokretsløp brukes til nettverk der høy effektivitet og overdreven kraft ikke er nødvendig. Spesielt for å støtte driften av lysdioder. Fordeler:

• beskyttelse mot plutselige overspenninger, for høye strømnivåer;
• polaritetsreversering av strømmen ved inngangselementet;
• mangel på ekstra deler og enheter.

Ulempene inkluderer lavere effektivitet - spenningen oppnådd utover det som kreves behandles til oppvarming, derfor er ytterligere kjøling nødvendig.

For stabil drift kreves en positiv forskjell i strømmer ved inngang og utgang - lineære stabilisatorer slutter å fungere når et fall på 0,4V (selv ved 0,5V). Derfor brukes ikke strømforsyningskretsen på lm317 med strøm- og spenningsregulering til store enheter og "tunge" nettverk.

Hovedtrekk

Spenningsregulatoren på lm317 fungerer innenfor et bestemt strømforsyningsområde. Grensene er minimum 1,25V, maksimum 37V. Ved utgangen overstiger ikke spenningseffekten 1,5 ampere, feilen med en ustabil tilkobling er opptil 0,1%.

Spenningsregulatoren på lm317-mikrokretsen har ekstra interne beskyttelsessystemer: fra kortslutning, fra termisk overspenning, fra overdreven spredning av "overflødig" spenning.

Termisk begrensning er gitt av spesielle mikrosensorer som garanterer beskyttelsen av utstyret fra å overskride den spredte kraften. Hvis dette skjer, vil enheten ganske enkelt slå seg av og ikke lide.

Strøm og inngangsspenning

For at strømregulatoren skal fungere på lm317-kretsen, må spenningen ved inngangsdelen ikke være høyere enn 40 volt. I dette tilfellet må minimum strømforskjell ved innganger og utganger overstige 2 volt.

For at spenningsregulatoren skal fungere på lm317, må kretsen ikke motta en belastning større enn 1,5A. Hvis det ikke er ekstra kjøling, vil nivået synke. Den omtrentlige effekten beregnes ved å multiplisere to indikatorer - kraften til strømmen og potensialforskjellen mellom inngang og utgang.

Ved omgivelsestemperaturer opp til 30 ° C er tillatt en kraftavledning på opptil 1,5 W (hvis det ikke er noen kjøleribbe). På et normalt nivå av varmespredning er spredning på opptil 20W tillatt.

Enhetsdesign

Strømforsyningskretsen lm317 med strøm og spenningsregulering med et minimumsarrangement har to motstander, hvis forskjell i motstand regulerer spenningen ved utgangen og kondensatorene.Gjennomsnittsverdien av strømmen på støtteelementene er 1,25 V. Motstanden bør ikke overstige 240 ohm.

Kroppen til stabilisatoren i lm317-diagrammet er laget av plast. Mulige alternativer: TO 220 og 220FP, SOT23 og D2PAK. Interne beskyttelsessystemer tillater at enheten fungerer i tilfelle frakobling av kontrollinngangen.

Pulsførere

Drivere med et impulssystem er de samme spenningsregulatorene. Vekselspenning lar deg regulere driften av enheten. Hvis nivået er mindre enn 2-3 ampere, er det ikke behov for ytterligere varmespredning.

Pulsenheter "kutter" inngangsstrømmen for å oppnå ønsket spenningsnivå ved utgangen. Det kan fungere med nettverk med høy belastning. Ulemper - du trenger en egen strømkilde, kostnad, eksternt "ekstra" elektromagnetisk felt. Vanskelig å montere hjemme.

Koblingsskjemaer

Kretsen for å slå på strømforsyningsenheten på lm317 med strøm- og spenningsregulering gjør at stabilisatoren kan brukes i nettverk med ikke-standard spenning. Minst to motstander kreves for at enheten skal fungere. De viktigste indikatorene er spenningen til referansepunktet, nivået på utgangsstrømmen.

Den enkleste stabiliserte strømforsyningen

Spenningsstabilisatorer er ikke bare nødvendig for å beskytte husholdnings- og industriutstyr. I laboratoriet hjelper enhetene til å unngå for store strømmer og nettverksutbrenthet. Derfor pleier nybegynnere og profesjonelle teknikere å bruke i det minste enkle stabiliseringsblokker.

Hovedplussene:

• enkel montering;
• pålitelig arbeid;
• rimelige og rimelige deler.

Ulempene inkluderer lav ytelseseffektivitet, bruk av store radiatorer og enhetens store størrelse.

En standard enhet vil kreve flere elementer:

• lm317 krets;
• transistor med en plastkasse;
• diode;
• to motstander;
• to kondensatorer;
• diode bro.

Minimum antall deler og enkel design gjør at du raskt kan montere spenningsregulatoren og bruke den til et lite nettverk.

Indikatorene for elementene er ikke kritiske. Motstandene på R1 kan for eksempel variere fra 30 til 50 ohm, og dioden er ikke installert.

Integrert strømforsyning for stabilisator

Enheter med et integrert driftssystem brukes i spenningsstabilisatorer, lydsystemer, forsterkere, strømforsyninger og andre. Alle deler av strukturen er koblet sammen ved hjelp av en silisiumkrystall slik at sekvensen deres utgjør en stabilisator. I elektroteknikk brukes to typer:

• ved hjelp av en halvleder;
• med bruk av filmelementer (hybrid).

Standardkretsen inneholder flere typiske deler: en referansekilde, en forsterker, en regulator og en beskyttelsesmekanisme for avstenging og forebygging av kortslutning.

Integrerte kretser er enheter med en komplett funksjonell syklus. Hver har en inn-, ut- og bakkesti.

Du kan bare bruke slike kretser med visse spenningsindikatorer. Tillatte grenser er fra 5 til 24V, for strøm - mindre enn 1A.

Integrerte kretser har en utgangsspenningsbegrenser. En ekstra overopphetingsbeskyttelse er også installert.

Stabilisatorkrets med regulert strømforsyning

En likeretterbro i slike enheter lar deg konvertere en vekselstrøm til en konstant. En av kondensatorene filtrerer ringenergien, den andre gjør spenningsovergangen jevnere. Denne typen gjør at regulatoren kan operere ved lave DC-frekvenser.

Valget av motstanden utføres i henhold til nominell verdi tillatt for stabilisatoren. Feilen skal være minimal. Det beste alternativet er en nøyaktig beregning.

Søknadsområde

Stabilisatorer basert på LM317-mikrokretsen brukes til å stabilisere hovedindikatorene for tekniske enheter. En slik enhet er lett å montere selv, og en fabrikkprodusert enhet er billig. For denne klassen har den utmerkede driftsdata og levetid, hvis det ikke er for sterke kraftoverspenninger.

Ulempen er spenningsgrensen - ikke mer enn 3V. Stabilisatoren basert på TO 220-saken er den rimeligste modellen som brukes på flere områder:

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

Spenningsstabiliseringssystemer basert på LM317-mikrokretsen er pålitelige, enkle og praktiske enheter. Kostnaden er liten, men egenskapene er positive. Disse stabilisatorene brukes ofte til lysdioder i biler.