Nastaviteľný duálny napájací obvod 3V, 5V, 6V, 9V, 12V, 15V

Účelom tohto článku je podrobne rozpísať variabilný duálny napájací obvod, ktorý má nastaviteľný rozsah od 3 V, 5 V, 6 V, 9 V, 12V a 15 V alebo dokonca viac pri rýchlosti výstupného prúdu 1 ampér.

Autor: Dhrubajyoti Biswas

Koncept duálneho napájania

Pokiaľ ide o kladný volt, je lepšie použiť IC LM317 [-3V, -5V, -6V, -9V, -12V, -15V pri 1A] a ako záporný volt použiť LM337. Napätie je možné ďalej riadiť pomocou S2 [+ Vout] a S3 [-Vout]. Veľkosť transformátora je nastavená na 2A a navyše IC umožňuje uchytenie chladiča.

Pre tento vývoj by sme však chceli vyvinúť duálny kladný zdroj napájania, uzemňovací a záporný, aby sme ho mohli experimentovať v rôznych obvodoch.

Okrem toho môžeme aj experimentovať OP-zosilňovač IC - LM741 , ktorý používa napájacie napätie +9 voltov a -9 voltov. Aj keď použijeme riadiace obvody tónu alebo obvod predzosilňovača, použijú napájanie +15 voltov a -15 voltov.

Obvod, ktorý tu navrhneme, však bude užitočný, pretože a) obvod má kapacitu na umožnenie kladného a dokonca záporného napätia [pri 3 voltoch, 5 voltoch, 6 voltoch, 9 voltoch, 12 voltoch, 15 voltoch pri zachovaní výstupu prúdu pod 1,5 ampéra b)

Obvod je najlepšie použiť s otočným prepínačom, ktorý dáva voľnosť pri voľbe úrovne napätia. Navyše nebudete potrebovať žiadny voltmetr na meranie napätia na výstupe c) Obvod je jednoduchý a používa sa preň IC LM317 a LM337 sú lacné a dajú sa ľahko získať z trhu.

Schéma zapojenia

Ako funguje obvod

V tomto duálnom obvode variabilného napájania dióda IN4001 - D3 a D4 funguje ako usmerňovač celej vlny. Tvar vlny sa potom filtruje, aby sa uľahčil kondenzátor C1 (2, 200uF).

Potom vstup LM317T (ICI) pôsobí na reguláciu IC v pozitívnom režime. Ďalej tiež upravuje napätie 1,2 - 37 voltov a umožňuje zabezpečenie maximálneho prúdového výstupu 1,5 ampéra.

Ukážte na vedomie

- Výstup napätia sa môže meniť v dôsledku hodnoty zmeny v rezistore R2 a ďalej mení R3 až R8. Toho sa dosahuje prepínačom S2 a môžete si zvoliť odpor podľa svojej potreby, aby ste dosiahli úroveň napätia od 3, 5, 6, 9, 12 a 15 voltov.

- C2 (22uF) merané s vysokou impedanciou a ďalej sa prechodne znižuje na výstupe ICI-LM317T.

- Kondenzátor C3 (0,1 uF) sa používa, keď je nainštalovaný IC1 s dodržaním vzdialenosti od C1.

- Kondenzátor C5 (22uF) pred zosilnením a výstupom napätia stúpa a funguje ako zvlnenie signálu.

- Kondenzátor C9 sa používa na potlačenie zvlnenia výstupu.

- Dióda D5 a D7 (IN4001) v obvode slúži na ochranu IC1 pred vybitím C7 a C5 v situácii, keď je vstup skratový.

- Pokiaľ ide o negatívny režim, riadi sa podobným princípom ako princíp pozitívneho režimu. Tu sú D1, D2 usmerňovacie diódy v modeli, kde je usmerňovač v plnej vlne. IC IC2-LM337T je regulovaný záporným DC.

Vyššie uvedený je proces vývoja nastaviteľného duálneho napájacieho zdroja. Ak však potrebujete, aby napätie malo premenlivú povahu [napríklad 4,5 V, 7,5 V, 13 V a kol.], Jednoducho pridajte VR1 do pinov IC1-LM317 a IC2-LM337.

Ak sa namiesto potenciometra použije otočný prepínač, ako je to znázornené na obrázku, nezabudnite použiť otočný prepínač s funkciou „urobiť pred prerušením“, ktorá zabezpečí, že pri prevádzke otočného prepínača nebude výstup kývať na maximum úroveň napätia počas prechodného odpojenia spínacích kontaktov v zlomku sekundy. Funkcia „urobiť pred prestávkou“ je špeciálne navrhnutá tak, aby predchádzala takýmto situáciám.

Výpočet hodnôt odporu:

Týmto spôsobom bolo možné vypočítať hodnoty rôznych pevných rezistorov softvér kalkulačky alebo pomocou nasledujúceho vzorca:

V.ALEBO= VREF(1 + R2 / R1) + (I.ADJ× R2)

Kde R1 = 270 ohmov, ako je uvedené v schéme, R2 = jednotlivé odpory spojené s otočným spínačom a VREF= 1,25

Pre väčšinu aplikácií IADJby sa dalo jednoducho ignorovať, pretože jeho hodnota bude príliš malá.

Ďalší jednoduchý duálny napájací obvod LM317

Vyššie uvedený diagram ukazuje, ako by sa dal jednoducho, ale všestranne nastaviteľný dvojitý napájací obvod postaviť pomocou niekoľkých integrovaných obvodov LM317.

Znamená to, že efektívny výstup s variabilnou duálnou dodávkou by sa dal dosiahnuť pomocou ľahko dostupného integrovaného obvodu ako LM317, ktorý je veľmi ľahko dostupný na akomkoľvek elektronickom trhu.

Konštrukcia využíva niekoľko identických obvodov variabilného regulátora LM317 poháňaných samostatnými mostíkovými usmerňovačmi a striedavými vstupmi z transformátorov.

To nám umožňuje spojiť sa s + a - z dvoch dodávok a vytvoriť tak duálnu dodávku podľa vlastného výberu podľa konkrétnych požiadaviek.

Vzhľadom na to, že by malo byť dosiahnuteľné nastavenie výstupného napätia na 3 premenné rozsahy, použitý regulátor napätia je druh, ktorého výstup je možné fixovať pomocou niekoľkých odporov, ako je znázornené na schéme zapojenia. Výstupné napätie sa určuje pomocou vzorca

Uout = 1,25 (1 + R2 / R1) + IadjR2, kde 1,25 znamená referenčné napätie IC, a ladj označuje prúd, ktorý sa pohybuje cez kolík zariadenia „ADJ (ust)“ smerom k zemi.

IC LM317 má interné kompaktory, ktoré neustále analyzujú časť výstupného napätia fixovaného odporovým deličom R1 / R2 s referenčným napätím. V prípade, že je potrebné, aby bol Uout vyšší, je výstup komparátora prepnutý vysoko, čo núti, interné tranzistory viesť ťažšie.

Táto akcia znižuje odpor kolektora a vysielača, čo spôsobuje zvýšenie Uout. Toto nastavenie zaručuje prakticky neustále Uout. Prakticky hodnota Iadj klesá medzi 50 µA a 100 µA. Kvôli tejto nižšej hodnote by sa faktor Iadj R2 dal obvykle zo vzorca vylúčiť. Preto rafinovaný vzorec

Uout = 1.25 [1+ (1270 + 1280) 280] = 12.19 V.