Justerbar strömstabilisator på LM317 för lysdioder

Efterfrågan på spänningsstabiliserande system har ökat betydligt de senaste åren. Särskilt intresse visas i enheter som arbetar med konstgjorda ljuskällor och i synnerhet med lysdioder. Den nuvarande stabilisatorn på lm317 är en enkel, billig men pålitlig enhet som du kan köpa eller montera själv. I det senare fallet måste du känna till grundläggande instrumentregler, säkerhetskrav när du arbetar med el och förbereda en standarduppsättning av element.

Vad är stabiliseringen av ström och spänning för?

Antalet elektriska apparater i hem växer ständigt. De senaste åren har antalet elektriska apparater ökat flera gånger. Som ett resultat har behovet av spänningsnivåer i elektriska nätverk ökat. Dessutom byggdes de flesta byggnader (bostäder och industrier) och kraftverk för mer än 30-40 år sedan.

Vissa moderna enheter tillverkas med inbyggda stabilisatorer - små kretsar för att förhindra skador från strömavbrott. Men de flesta av dem innehåller inte ytterligare enheter och till och med en liten nedgång i nätverket hotar att brinna ut. Stora hushållsapparater (inte digitala) löper hög risk. I synnerhet pannor och tvättmaskiner.

För att undvika skador och säkerställa en stabil spänning i nätverket installeras stabilisatorer. Detta är valfritt i alla hem. Om byggnaden har en konstant strömförsörjning utan allvarliga fluktuationer (inom 220 volt med ett maximalt fel på 10%), är det ingen mening med ytterligare enheter. Men när stigningarna är konstanta sparar du utrustning och ger elektricitet genom att installera en stabilisator.

Typer av stabiliseringsanordningar

Innan du köper en enhet bör du bekanta dig med huvudtyperna och funktionerna. Var och en har fördelar och nackdelar, utformade för olika spänningsnivåer och antal enheter. Arbetsprinciperna är också olika.

Relä

Det bästa alternativet för privata och lantliga lägenheter. Flera magnetlindningar är installerade på transformatorn. Vid ett ögonblick av ett spänningsfall sker växling mellan dem, vilket gör att spänningsflödet kan hållas i samma läge. Nackdelarna inkluderar:

• förändring av energiflödet stegvis (plötsligt, intermittent);
• krökning av spänningsflödets sinus.
• låg effekt vid ögonblicket av rekyl.

Kostnaden för sådana enheter är mycket lägre än andra modeller av stabilisatorer. Ägarnas recensioner är bra, enheten räcker för hemnätverk.

Elektronisk

Det finns två typer av elektroniska "fyllningsstabilisatorer" - triac och tyristor. I det första utförs växling mellan lindningar i automatiskt läge av en liten mekanism - en triac. Enhetens effektivitet är hög, den fungerar snabbt. Ett betydande plus för hushållsbruk är ljudlös drift. Den andra typen är inte lika effektiv, den används vanligtvis för att stabilisera hemnätverk utan mycket spänning. Den mest anmärkningsvärda nackdelen är kostnaden.

Elektromekanisk

Andra namn är servomotor, servomotor. Funktionsprincipen - med hjälp av en elektrisk drivenhet rör sig kolelektroden längs lindningarna och skapar en oavbruten spänning. Köps ofta för hushållsbehov och små lokaler (hem, sommarstuga, kontor). Fördelar - pris, kompakthet, smidig växling. Nackdelar - buller, långsam växlingshastighet.

Ferroresonant

Under senare år har det sällan använts på grund av tillkomsten av modernare enheter. Ferroresonanseffekten uppträder i systemet för interaktion mellan en transformator och en kondensator. Enheterna är stora, bullriga, fungerar inte under plötsliga och betydande överbelastningar. Fördelar - lång livslängd, förmågan att använda i rum med hög luftfuktighet.

Omformare

Enheter av denna typ är kraftfulla och dyra. De används i vardagen och stora industrianläggningar. Huvudskillnaden är en kristalloscillator och en styrenhet, som omvandlar spänningen vid ingången till likström och vid utgången till växelström. Med samtidig dubbel formning kan du arbeta med olika strömnivåer - från 115 till 300 volt. Fördelar - inget ljud, liten storlek, snabb växling och reglering, andra ytterligare funktioner (till exempel skydd av hushållsapparater från överspänning).

Linjära enhetsdiagram

Den nuvarande stabilisatorn på lm317 är en enhet som arbetar på en linjär spänningsomkopplingskrets. Sådana mikrokretsar används för nätverk där hög effektivitet och överdriven effekt inte krävs. I synnerhet för att stödja driften av lysdioder. Fördelar:

• skydd mot plötsliga stötar, överdrivna effektnivåer;
• polaritetsåterföring av strömmen vid ingångselementet;
• brist på ytterligare delar och enheter.

Nackdelarna inkluderar lägre verkningsgrad - den spänning som erhålls utöver det som krävs krävs för uppvärmning, därför krävs ytterligare kylning.

För stabil drift krävs en positiv skillnad i strömmar vid in- och utgång - linjära stabilisatorer slutar fungera när en nedgång på 0,4 V (även vid 0,5 V). Därför används inte strömförsörjningskretsen på lm317 med ström- och spänningsreglering för stora enheter och "tunga" nätverk.

Viktigaste egenskaperna

Spänningsregulatorn på lm317 arbetar inom ett visst nätaggregat. Gränserna är minst 1,25V, maximalt 37V. Vid utgången överstiger inte spänningseffekten 1,5 ampere, felet med en instabil anslutning är upp till 0,1%.

Spänningsregulatorn på lm317-mikrokretsen har ytterligare interna skyddssystem: från kortslutningar, från termisk överspänning, från överdriven förlust av "överskottsspänning".

Termisk begränsning tillhandahålls av speciella mikrosensorer som garanterar skyddet för utrustningen från att överskrida den försvunna effekten - om detta händer kommer enheten helt enkelt att stängas av och inte drabbas.

Effekt och ingångsspänning

För att strömregulatorn ska fungera på lm317-kretsen får spänningen vid ingångsdelen inte vara högre än 40 volt. I detta fall måste den minsta strömskillnaden vid in- och utgångarna överstiga 2 volt.

För att spänningsregulatorn ska fungera på lm317 får kretsen inte ta en belastning som är större än 1,5A. Om det inte finns någon ytterligare kylning kommer nivån att sjunka. Den ungefärliga effekten beräknas genom att multiplicera två indikatorer - elens effekt vid utgången och potentialskillnaden mellan ingång och utgång.

Vid omgivningstemperaturer upp till 30 ° C är en energiförlust på upp till 1,5 W tillåten (om det inte finns någon kylfläns). Vid normal värmeavledning är spridning upp till 20W tillåten.

Enhetsdesign

Strömförsörjningskretsen för stabilisatorn på lm317 med ström- och spänningsreglering med ett minsta arrangemang har två motstånd, vars skillnad i motstånd reglerar spänningen vid utgången och kondensatorerna.Medelvärdet för strömmen på stödelementen är 1,25 V. Motståndet bör inte överstiga 240 ohm.

Kroppen på stabilisatorn i lm317-diagrammet är gjord av plast. Möjliga alternativ: TO 220 och 220FP, SOT23 och D2PAK. Interna skyddssystem gör att enheten kan fungera om styringången kopplas bort.

Pulsförare

Drivrutiner med impulssystem är samma spänningsregulatorer. Växelspänning gör att du kan reglera enhetens funktion. Om nivån är lägre än 2-3 ampere krävs ingen ytterligare värmeavledning.

Pulsenheter "skär" ingångsströmmen för att uppnå önskad spänningsnivå vid utgången. Det kan fungera med nätverk med hög belastning. Nackdelar - du behöver en separat strömkälla, kostnad, externt "extra" elektromagnetiskt fält. Svårt att montera hemma.

Anslutningsdiagram

Kretsen för att slå på strömförsörjningsenheten på lm317 med ström- och spänningsreglering gör att stabilisatorn kan användas i nätverk med icke-standardspänning. Minst två motstånd krävs för att enheten ska fungera. De viktigaste indikatorerna är referenspunktens spänning, utgångsströmens nivå.

Den enklaste stabiliserade strömförsörjningen

Spänningsstabilisatorer behövs inte bara för att skydda hushållsutrustning och industriell utrustning. I laboratoriet hjälper enheterna till att undvika överdrivna kraftflöden och nätverksutbränningar. Därför tenderar nybörjare och professionella tekniker att använda åtminstone enkla stabiliseringsblock.

Huvudplussar:

• enkel montering;
• tillförlitligt arbete
• billiga och prisvärda delar.

Nackdelarna inkluderar låg uteffektivitet, användning av stora radiatorer och enhetens stora storlek.

För en standardanordning krävs flera element:

• lm317 krets;
• transistor med plasthölje;
• diod;
• två motstånd;
• två kondensatorer;
• diodbro.

Det minsta antalet delar och enkel design gör att du snabbt kan montera spänningsregulatorn och använda den för ett litet nätverk.

Elementens indikatorer är inte kritiska. Motstånden på R1 kan till exempel variera från 30 till 50 ohm och dioden är inte installerad.

Integrerad nätaggregat för stabilisator

Enheter med ett integrerat driftssystem används i spänningsstabilisatorer, ljudsystem, förstärkare, strömförsörjning och andra. Alla delar av strukturen är anslutna med hjälp av en kiselkristall så att deras sekvens utgör en stabilisator. I elektroteknik används två typer:

• med hjälp av en halvledare;
• med användning av filmelement (hybrid).

Standardkretsen innehåller flera typiska delar: en referenskälla, en förstärkare, en regulator och en skyddsmekanism för avstängning och förebyggande av kortslutning.

Integrerade kretsar är enheter med en komplett funktionscykel. Var och en har en in-, utgångs- och markväg.

Du kan använda sådana kretsar endast med vissa spänningsindikatorer. Tillåtna gränser är från 5 till 24 V, för ström - mindre än 1 A.

Integrerade kretsar har en utgångsspänningsbegränsare. Ett extra överhettningsskydd är också installerat.

Stabilisatorkrets med reglerad strömförsörjning

En likriktarbro i sådana enheter gör att du kan konvertera ett växelströmsflöde till ett konstant. En av kondensatorerna filtrerar krusningsenergin, den andra gör spänningsövergången mjukare. Denna typ gör att regulatorn kan arbeta vid låga likströmsfrekvenser.

Valet av motstånd utförs enligt det nominella värdet som tillåts för stabilisatorn. Felet bör vara minimalt. Det bästa alternativet är en exakt beräkning.

Applikationsområde

Stabilisatorer baserade på LM317-mikrokretsen används för att stabilisera huvudindikatorerna för tekniska enheter. En sådan enhet är lätt att montera själv och en fabrikstillverkad enhet är billig. För den här klassen har den utmärkt driftsdata och livslängd om det inte finns alltför starka kraftsteg.

Nackdelen är spänningsgränsen - högst 3V. Stabilisatorn baserad på TO 220-fodralet är den mest prisvärda modellen som används inom flera områden:

• hushållsnät (hem);
• laboratorieförhållanden;
• LED-belysning (ljusdioder).

Spänningsstabiliseringssystem baserade på LM317-mikrokretsen är tillförlitliga, enkla och praktiska enheter. Kostnaden är liten, men egenskaperna är positiva. Dessa stabilisatorer används ofta för lysdioder i bilar.