Alimentazione variabile utilizzando LM317 (schema PCB): 3 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

Ciao ragazzi!!

Qui ti mostro il layout PCB di un alimentatore variabile. Questo è un circuito molto popolare che è facilmente reperibile nel web.it utilizza il popolare regolatore di tensione IC LM317. Per chi è interessato all'elettronica, questo circuito è molto utile. Il requisito fondamentale di un hobbista fai-da-te è un alimentatore variabile. Invece di acquistare alimentatori da banco molto costosi, questo circuito li aiuterà a costruire un alimentatore in grado di controllare la tensione e la corrente in modo indipendente.

Forniture

1. Regolatore di tensione LM317
2. Transistor - MJE3055
3. Condensatori ceramici- 0.1uf 2nos, 0.2uf 1nos
4. Resistori- 220ohm, 1K/0.25W, 0.1ohm/5W
5. Potenziometro - 5K, 10K
6. LED-5mm

Passaggio 1: Schema del circuito

Il funzionamento del circuito secondo le mie conoscenze è descritto qui. Il regolatore di tensione IC LM317 viene utilizzato per regolare la tensione di uscita. Le resistenze R1 e R2 creano un circuito divisore di tensione ed è collegato al pin di regolazione dell'IC. Variando il potenziometro R2 è possibile variare la tensione di uscita. Segue il transistor di potenza Q1 (MJE3055), poiché la corrente massima che può essere fatta passare attraverso l'LM317 è limitata a 1,5 A, questo transistor viene utilizzato per aumentare la capacità di corrente dell'alimentatore. La corrente massima del collettore di Q1 è 10 A. Se si desidera aumentare la capacità di corrente, mettere i transistor in parallelo a Q1. Mentre si mettono in parallelo i transistor, collegare le resistenze di bilanciamento in serie con l'emettitore. Qui ho collegato solo un transistor e una resistenza da 0,1 ohm in serie poiché avevo solo quello con me.

Per controllare la corrente di uscita che è la corrente di collettore di Q1, la base è collegata dall'emettitore del transistor Q2 (BD139). La base del Q2 è controllata da un circuito partitore di tensione costituito dal potenziometro R3.

Alcuni condensatori a disco sono collegati in parallelo, questi sono per alcuni scopi di filtraggio. Il LED è collegato in parallelo per l'indicazione dell'alimentazione.

Puoi anche usare LM338 invece di LM317 che è anche un regolatore di tensione variabile con una maggiore capacità di corrente.

NOTA: Non collegare un condensatore elettrolitico sul lato di uscita. Ciò creerà una variazione molto lenta della tensione di uscita.

Uso di resistori di bilanciamento

Se la corrente di uscita o la dissipazione di potenza nei transistor di uscita si avvicina a più di circa la metà del loro valore massimo, dovrebbero essere presi in considerazione i transistor in parallelo. Se vengono utilizzati transistor in parallelo, è necessario installare resistori di bilanciamento nell'emettitore di ciascun transistor in parallelo.

Il valore è determinato stimando la quantità di differenza tra Vbe tra i transistor e avendo quella quantità, o un po' più di tensione, caduta su ciascun resistore alla massima corrente di uscita. I resistori di bilanciamento sono scelti per compensare eventuali differenze Vbe dovute alla variabilità del transistor, alla fabbricazione o alla temperatura, ecc. Queste differenze di tensione sono generalmente inferiori a 100 mV o giù di lì. I valori da 0,01 Ω a 0,1 vengono spesso utilizzati per fornire una caduta da 50 a 75 mV. Devono essere in grado di gestire la corrente e la dissipazione di potenza.

Ad esempio, se 30 A è la corrente di uscita totale e se stiamo usando 3 transistor, la corrente attraverso ciascun transistor dovrebbe essere 10 A (30/3 = 10 A). Quindi, per ottenere ciò, è necessario collegare i resistori di bilanciamento.

Sia∆Vbe=0.1v quindi Rb = 0.1/10=0.01ohm

Potenza nominale = 10*10*0.01=1W

Passaggio 2: layout PCB

Il file pdf del layout del PCB è fornito qui. Puoi scaricarlo da qui.

Dimensione del PCB = 44,45x48,26 mm.

Puoi vedere uno strato di rame superiore nel PCB (rosso) Ma ti ho fornito un layout PCB a strato singolo con vias. In modo da poter utilizzare un ponticello per collegare le due vie.

Passaggio 3: scheda finita

Dopo aver inciso il PCB, posizionare con cura i componenti e saldarlo. I due potenziometri sono collegati alla scheda tramite fili. Ho usato un ponticello per collegare i due via dal lato superiore della scheda.

Per dissipare il calore generato da MJE3055 e LM317 utilizzare un dissipatore di calore adatto.

Ho testato questo circuito con alimentazione in ingresso 16V/5A e sono riuscito a variare la tensione da 1,5V a 15V e la corrente da 0A alla massima corrente di carico cioè meno di 5A

NOTA: fornire un dissipatore di calore separato sia per il transistor che per il regolatore IC. Assicurarsi che i due dissipatori di calore non entrino in contatto tra loro.

Spero che questo sia utile a coloro che cercano un alimentatore in grado di controllare sia la tensione che la corrente

Grazie!!