LM317 Secrets d’impulsió actuals: 4 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Resum

LM317 és un dels xips reguladors més populars. El voltatge de sortida del regulador es pot ajustar d’1,25 V a 35 V. No obstant això, el xip pot produir corrents de fins a 1,5 A, cosa que no és suficient per a algunes aplicacions de potència. En aquest article, parlaré de dos mètodes per augmentar el corrent LM317, utilitzant transistors de pas PNP de potència i NPN.

[A] Anàlisi de circuits

Segons el full de dades LM317: “El dispositiu LM317 [1, 2] és un regulador de voltatge positiu de tres terminals ajustable capaç d’alimentar més d’1,5 A en un rang de voltatge de sortida d’1,25 V a 37 V. Només requereix dos resistències per configurar el voltatge de sortida. El dispositiu té una regulació de línia típica del 0,01% i una regulació de càrrega típica del 0,1%. Inclou limitació de corrent, protecció contra la sobrecàrrega tèrmica i protecció de la zona d’operació segura. La protecció contra sobrecàrregues continua sent funcional fins i tot si el terminal ADJUST està desconnectat ". Aquesta informació ens demostra que aquest dispositiu econòmic de 3 terminals és adequat per a moltes aplicacions, però presenta un inconvenient per a aplicacions de potència i és la limitació de la gestió del corrent de sortida del regulador (1,5 A en les millors condicions). Aquest problema es pot resoldre mitjançant un transistor de potència de pas.

[A-1] Augment de corrent mitjançant un transistor de potència PNP (MJ2955)

La figura-1 mostra l’esquema esquemàtic del circuit. Es tracta d’un circuit regulador d’alta intensitat ajustable que permet ajustar el voltatge de sortida mitjançant un potenciòmetre de 5K.

Pas 1: Figura 1: Circuit d’augment de corrent LM317 mitjançant MJ2955

La resistència 10R defineix el temps d’activació del transistor de pas i, per cert, defineix la quantitat de corrent que hauria de passar pel LM317 i el MJ2955 [3, 4]. Basant-se en aquest paràmetre, s’ha de calcular la velocitat de potència de la resistència. 1N4007 és un díode de protecció i la resistència 270R proporciona el corrent de pin ADJ necessari. Com es va esmentar anteriorment, el potenciòmetre 5K defineix la tensió de sortida. Els condensadors 1000uF, 10uF i 100nF s’han utilitzat per reduir els sorolls. No oblideu instal·lar el transistor en un gran dissipador de calor.

[A-2] Augment de corrent mitjançant un transistor de potència NPN (2N3055)

La Figura-2 mostra l’esquema esquemàtic del circuit. La resistència de 10K a la sortida atrau una petita quantitat de corrent per evitar la sortida flotant i ajuda a estabilitzar la tensió de sortida. Aquí el 2N3055 [5, 6] també té el paper de transistor de pas.

Pas 2: Figura 2: Circuit d’augment de corrent LM317 mitjançant 2N3055

[B] Tauler PCB

Els diagrames esquemàtics són senzills, així que vaig decidir implementar-los en una placa de prototipatge per provar i mostrar el funcionament. Vaig decidir provar la figura 1 (MJ2955 boosting). S'ha demostrat a la figura 3. Si voleu dissenyar ràpidament un disseny de PCB per als esquemes, podeu utilitzar les biblioteques de components SamacSys gratuïtes que segueixen els estàndards industrials de petjada IPC. Per instal·lar les biblioteques, podeu descarregar-les / instal·lar-les manualment o bé instal·lar-les directament mitjançant els connectors CAD proporcionats [7]. També hi ha una opció per comprar / comparar els preus dels components originals a distribuïdors autoritzats.

Pas 3: Figura 3: Implementació del circuit d’impulsió mitjançant un MJ2955

[C] Prova i mesures Podeu veure el procés de prova complet al vídeo, però també he posat un oscil·loscopi capturat a la imatge del circuit de sortida. He utilitzat l’oscil·loscopi Siglent SDS1104X-E que ofereix un bon front frontal de baix soroll. Tenia la intenció de mesurar la possible ondulació de sortida del circuit. La figura 4 mostra el soroll / ondulació de sortida del circuit d’augment de corrent MJ2955. El circuit s’ha construït a la placa de prototipatge i la connexió a terra de la sonda de l’oscil·loscopi s’ha realitzat a través del cable de terra, de manera que aquests sorolls d’alta freqüència són normals. Si teniu previst utilitzar algun d’aquests dos circuits, dissenyeu-ne un PCB adequat i, a continuació, substituïu el cable de terra de la sonda per un moll de terra i, a continuació, podeu tornar a examinar els sorolls de sortida.

Pas 4: Figura 4: Captura de l’oscil·loscopi des de la sortida actual del reforç (llegiu el text)

Referències

Article:

[1]: Full de dades LM317:

[2]: Biblioteca LM317:

[3]: MJ2955 Datashet:

[4]: Biblioteca MJ2955:

[5]: 2N3055 Datahseet:

[6]: Biblioteca 2N3055:

[7]: Connectors CAD: