LM317 s vanjskim strujnim krugom za pojačavanje

Popularni IC regulator napona LM317 dizajniran je za isporuku ne više od 1,5 ampera, no dodavanjem tranzistora za pojačavanje vanbrodske struje u krug postaje moguće nadograditi regulatorni krug kako bi podnosio mnogo veće struje i do bilo koje željene razine.

Možda ste već naišli na 78XX krug regulatora fiksnog napona koji su nadograđeni da bi podnosili veće struje dodavanjem vanbrodskog tranzistora na njega, IC LM317 nije iznimka i isto se može primijeniti na ovaj svestrani krug promjenjivog napona kako bi se nadogradile njegove specifikacije za rukovanje velikim količinama struje.

Standardni krug LM317

Sljedeća slika prikazuje standard IC LM317 krug regulatora promjenjivog napona , koristeći najmanji minimum komponenata u obliku jednog fiksnog otpora i posude od 10K.

Ova postavka trebala bi ponuditi promjenjivi raspon od nula do 24V s ulaznim napajanjem od 30V. Međutim, ako uzmemo u obzir trenutni raspon, on nije veći od 1,5 ampera bez obzira na ulaznu struju napajanja, budući da je čip interno opremljen tako da dopušta samo do 1,5 ampera i inhibira sve što može biti zahtjevnije od ove granice.

Gore prikazani dizajn koji je ograničen na maksimalnu struju od 1,5 amp može se nadograditi vanbrodskim PNP tranzistorom kako bi se pojačala struja u rangu s ulaznom strujom, što znači da će, nakon provedbe ove nadogradnje, gornji sklop zadržati promjenjivu regulaciju napona Ova značajka još će moći ponuditi punu ulaznu struju napajanja opterećenju, zaobilazeći unutarnju značajku ograničavanja struje IC-a.

Izračunavanje izlaznog napona

Za izračunavanje izlaznog napona kruga napajanja LM317 može se koristiti sljedeća formula

VILI= VREF(1 + R2 / R1) + (IPRILOG× R2)

gdje je = VREF = 1,25

Trenutni ADJ se zapravo može zanemariti jer je obično oko 50 µA i prema tome je zanemariv.

Dodavanje vanbrodskog pojačivača Mosfet

Ova trenutna nadogradnja može se provesti dodavanjem vanbrodskog PNP tranzistora koji može biti u obliku moćnog BJT-a ili P-kanalnog MOSFET-a, kao što je prikazano u nastavku, ovdje koristimo MOSFET koji održava stvari kompaktnim i omogućava veliku trenutnu nadogradnju u naočale.

U gore navedenom dizajnu, Rx postaje odgovoran za pružanje okidača vrata za MOSFET tako da može voditi u tandemu s LM317 IC i ojačati uređaj dodatnom količinom struje kako je određeno ulaznim napajanjem.

U početku kada se ulazna snaga napaja u krug, priključeno opterećenje koje bi moglo biti ocijenjeno na puno veće od 1,5 ampera pokušava postići ovu struju kroz LM317 IC, a u tom procesu se razvija razmjerna količina negativnog napona na RX, što uzrokuje mosfet da odgovori i uključi se.

Čim se aktivira MOSFET, cjelokupna ulazna opskrba teče preko opterećenja s viškom struje, ali budući da napon također počinje rasti izvan postavke lonca LM317, uzrokuje da LM317 dobije obrnutu pristranost.

Ovim postupkom trenutno se isključuje LM317, koji zauzvrat isključuje napon na Rx i opskrbu vrata za MOSFET.

Stoga se i MOSFET nastoji isključiti na trenutak dok se ciklus ne ovjekovječi, što opet omogućuje proces da se beskonačno održi s predviđenom regulacijom napona i visokim strujnim specifikacijama.

Proračun Mosfetovog otpornika na vratima

Rx se može izračunati kako je navedeno u:

Rx = 10 / 1A,

gdje je 10 optimalni napon aktiviranja MOSFET-a, a 1 amp je optimalna struja kroz IC prije nego što Rx razvije ovaj napon.

Stoga bi Rx mogao biti otpor od 10 ohma, s nominalnom snagom od 10 x 1 = 10 vata

Ako se koristi snažni BJT, brojka 10 može se zamijeniti s 0,7 V

Iako gornja trenutna pojačana aplikacija koja koristi MOSFET izgleda zanimljivo, ima ozbiljan nedostatak, jer značajka u potpunosti uklanja IC sa svoje trenutne ograničavajuće značajke, što može prouzročiti puhanje MOSFET-a ili izgaranje u slučaju da je izlaz kratak kružno.

Kako bi se suprotstavio ovoj prekomjernoj struji ili ranjivosti kratkog spoja, drugi otpornik u obliku Ry može se uvesti s izvornim terminalom MOSFET-a kako je naznačeno na sljedećem dijagramu.

Otpornik Ry trebao bi razviti protunapon na sebi kad god je izlazna struja prekoračena iznad zadane maksimalne granice tako da protunapon na izvoru MOSFET-a inhibira napon aktiviranja MOSFET-a na vratima prisiljavajući na potpuno isključivanje MOSFET-a , i na taj način sprečava da mosfet izgori.

Ova modifikacija izgleda prilično jednostavno, ali izračunavanje Ry-a moglo bi biti malo zbunjujuće i ne bih je želio dublje istraživati ​​jer imam pristojniju i pouzdaniju ideju od koje se također može očekivati ​​da izvrši potpunu trenutnu kontrolu za raspravljani LM317 tranzistor za pojačavanje izvanbrodskog motora sklop primjene.

Korištenje BJT-a za kontrolu struje

Dizajn za izradu gornjeg dizajna opremljenog pojačavajućom strujom, a također i zaštitom od kratkog spoja i preopterećenja može se vidjeti u nastavku:

Nekoliko otpornika i BC547 BJT je sve što je potrebno za umetanje željenog zaštita od kratkog spoja na modificirani krug pojačanja struje za LM317 IC.

Sada izračunavanje Ry postaje izuzetno jednostavno i može se procijeniti pomoću sljedeće formule:

Ry = 0,7 / ograničenje struje.

Ovdje je 0,7 okidački napon BC547, a 'ograničenje struje' je maksimalna valjana struja koja se može odrediti za siguran rad mosfet-a, recimo da je navedeno ograničenje 10 ampera, tada se Ry može izračunati kao:

Ry = 0,7 / 10 = 0,07 ohma.

vati = 0,7 x 10 = 7 vata.

Dakle, sada kad god struja pređe gornju granicu, BC547 provodi, uzemljujući ADJ pin IC-a i isključujući Vout za LM317

Korištenje BJT-ova za trenutno pojačanje

Ako niste previše voljni koristiti MOSFET, u tom biste slučaju vjerojatno mogli primijeniti BJT za potrebno pojačanje struje, kao što je prikazano na sljedećem dijagramu:

Ljubaznost: Texas Instruments

Podesivi regulator napona / struje LM317 velike struje

Sljedeći krug prikazuje visoko regulirano napajanje velike struje temeljeno na LM317, koje će pružiti izlaznu struju veću od 5 ampera i promjenjivi napon od 1,2 V do 30 V.

Na gornjoj slici možemo vidjeti da se regulacija napona provodi u standardnoj konfiguraciji LM317 kroz R6 lonac koji je povezan s ADJ pinom LM317.

Međutim, konfiguracija opcijskog pojačala posebno je uključena kako bi imala korisnu cjelovitu prilagodbu jake struje u rasponu od minimalne do maksimalne 5 A kontrole.

Pojačanje jačine struje od 5 amp, dostupno u ovom dizajnu, može se dodatno povećati na 10 ampera odgovarajućom nadogradnjom vanbrodskog tranzistora MJ4502 PNP.

Obrnuti ulazni pin br. 2 op. Pojačala koristi se kao referentni ulaz koji je postavljen potporom R2. Drugi neinvertirajući ulaz koristi se kao trenutni senzor. Napon razvijen na R6 kroz otpornik ograničenja struje R3 uspoređuje se s referentnom vrijednošću R2 koja omogućuje da izlaz opcijskog pojačala postane nizak čim se prekorači maksimalna zadana struja.

Niska izlazna snaga opcijskog pojačala temelji na isključivanju ADJ pina LM317, kao i na izlaznom napajanju, što zauzvrat brzo smanjuje izlaznu struju i vraća LM317 u rad. Kontinuirani postupak UKLJUČIVANJA / ISKLJUČIVANJA osigurava da struja nikada ne smije doseći iznad postavljenog praga prilagođenog R2.

Maksimalna razina struje također se može izmijeniti podešavanjem vrijednosti otpornika granične struje R3.