Пояснення схеми
Почнемо з базової схеми LM317.
LM317
Лабораторний регулятор напруги використовує регулятор напруги LM317. Його натяг регулюється. Позначення LM317T зазначає, що LM317 використовується в упаковці TO-220.
LM317 регулює вихідну напругу таким чином, що 1,25 В знаходиться між його з'єднаннями OUT і ADJ.
Потрібні лише 2 резистори: резистор R8 генерує струм 5,17 мА. Напруга встановлюється за допомогою резистора R7. Вихідна напруга становить
Для вихідної напруги 5 В дорівнює
На жаль, все це трохи неточно:
- Напруга LM317 не точно 1,25 В, а між 1,2 В і 1,3 В.
- Резистори R6 і R9 не є точними.
Ми не турбуємось про це і встановлюємо вихідну напругу за допомогою регулювального потенціометра R7 і вольтметра на виході.
Ми повинні зазначити:
LM317 не може подавати напругу нижче 1,25 В.
LM317 досить міцний:
- Це обмежує вихідний струм 1,5 А і
- просто регулює вихідний струм, коли він стає занадто гарячим.
Електронна безпека
Все добре, але ми хочемо, щоб наш лабораторний регулятор напруги регулював зниження навіть при менших струмах. Ми змушені самостійно налаштувати резервну копію.
Ми пам’ятаємо практичний курс простого електронного запобіжника і спочатку встановлюємо індикатор перевантаження.
Рис. 2: LM317 з індикатором перевантаження
Якщо вихід завантажений понад 10 мА, загоряється червоний світлодіод4. Струм вимірюється резистором R20.
3: LM317 з електронним запобіжником
Цей електронний запобіжник відрізняється від простого електронного запобіжника. Інвертором Q2 керує не MOFFET, а LM317.
Якщо струм занадто високий, Q1 стає провідним і викрадає струм з резистора R8. Це зменшить вихідну напругу LM317.
Резистори R9 і R10 зменшують наполовину напругу на вимірювальному резисторі R20. Запобіжник спрацьовує, коли напруга базового випромінювача на Q2 перевищує 0,6 В. Запобіжник спрацьовує лише при напрузі 1,2 В на вимірювальному резисторі R20 - рівно 1,25 В.
Ефект описаний більш докладно в деталях схеми.
Захисний ланцюг LM317
Згідно з технічним паспортом, LM317 повинен експлуатуватися з кількома додатковими компонентами. Конденсатори С2, С3 і С4 необхідні. Діод D2 повинен захищати LM317, коли напруга на виході - через С4 або конденсатор схеми, що працює від лабораторного регулятора напруги - вище, ніж на вході. D3 захищає ADJ, якщо вихід короткочасний.
Завершення схеми
Індикатор перевантаження по току все ще відсутній:
Рис. 5: LM317 з усіма дисплеями
Червоний світлодіод3 загоряється у разі перевищення струму.
Дільник напруги з R4 і R5 необхідний, оскільки запобіжник спрацьовує при напрузі 1,25 В на вимірювальному резисторі R20.
Поки вихідна напруга вище 3 В, загоряється синій світлодіод 4.
Резистор R6 призначений для запобігання перевантаження транзистора T1, коли потенціометр R7 знаходиться на зупинці 1.
6: Лабораторний регулятор напруги
Паралельні резистори R12, R13, R14 забезпечують напругу, з якою можна визначити вихідний струм. Ця напруга знаходиться між Pin2 і Pin3 розетки J7. Тут не можна підключати жоден амперметр, але вольтметр. Якщо підключити туди вольтметр, напруга відповідає
Відображається 1000 мВ на 1А або 1 мВ відповідає 1 мА. Напруга Um не пов'язана із землею GND.
Зовнішні резистори можна підключити до контактів 1 і 2 контактів розетки J7, за допомогою яких можна встановити максимальний струм регулятора напруги. Селектор електроенергії приймає це налаштування.
Зелений світлодіод1 загоряється, коли джерело живлення правильно підключено. Якщо полярність джерела живлення змінюється, загоряється червоний світлодіод2.
Діод D1 блокує і захищає ланцюг, якщо вхідна напруга змінюється.
Перемикач SW1 може використовуватися для перемикання на другу вихідну напругу. Це встановлюється за допомогою потенціометра обрізки R3. Паралельне підключення двох обрізних потенціометрів має той недолік, що після регулювання напруги за допомогою R7 друга напруга також повинна бути відкоригована за допомогою R3. Це запобігає короткому виникненню високої вихідної напруги при перемиканні напруги, якщо не застосовується жоден з двох потенціометрів обрізки.
Слід встановити радіатор KK1, оскільки інакше LM317 дуже сильно нагріється і вимкнеться навіть при невеликих струмах. Однак LM317 не може бути знищений перенапругою.