LM317 Segreti di potenziamento attuali!: 4 passaggi

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

Astratto

LM317 è uno dei chip regolatori regolabili più popolari. La tensione di uscita del regolatore può essere regolata da 1,25V a 35V. Tuttavia, il chip può fornire correnti fino a 1,5 A che non sono sufficienti per alcune applicazioni di alimentazione. In questo articolo, discuterò due metodi di potenziamento della corrente LM317, utilizzando i pass transistor di potenza PNP e NPN.

[A] Analisi del circuito

Secondo la scheda tecnica LM317: “Il dispositivo LM317 [1, 2] è un regolatore di tensione positiva a tre terminali regolabile in grado di fornire più di 1,5 A su un intervallo di tensione di uscita da 1,25 V a 37 V. Richiede solo due resistori per impostare la tensione di uscita. Il dispositivo presenta una regolazione tipica della linea dello 0,01% e una regolazione tipica del carico dello 0,1%. Include la limitazione della corrente, la protezione da sovraccarico termico e la protezione dell'area operativa sicura. La protezione da sovraccarico rimane funzionante anche se il terminale ADJUST è scollegato. Queste informazioni ci dimostrano che questo economico dispositivo a 3 terminali è adatto per molte applicazioni ma presenta uno svantaggio per le applicazioni di potenza e cioè la limitazione della gestione della corrente di uscita del regolatore (1,5 A nelle migliori condizioni). Questo problema può essere risolto utilizzando un pass power transistor.

[A-1] Aumento di corrente utilizzando un transistor di potenza PNP (MJ2955)

La Figura-1 mostra il diagramma schematico del circuito. Questo è un circuito regolatore ad alta corrente regolabile che la tensione di uscita può essere regolata utilizzando un potenziometro 5K.

Passaggio 1: Figura 1: Circuito di potenziamento della corrente LM317 utilizzando MJ2955

Il resistore 10R definisce il tempo di accensione del pass-transistor e, a proposito, definisce quanta corrente dovrebbe passare attraverso LM317 e MJ2955 [3, 4]. Sulla base di questo parametro, deve essere calcolata la potenza del resistore. 1N4007 è un diodo protettivo e il resistore 270R fornisce la corrente del pin ADJ necessaria. Come accennato in precedenza, il potenziometro 5K definisce la tensione di uscita. I condensatori da 1000uF, 10uF e 100nF sono stati utilizzati per ridurre i rumori. Non dimenticare di installare il transistor su un grande dissipatore di calore.

[A-2] Aumento di corrente utilizzando un transistor di potenza NPN (2N3055)

La Figura-2 mostra il diagramma schematico del circuito. Il resistore da 10K in uscita assorbe una piccola quantità di corrente per evitare l'uscita flottante e aiuta a stabilizzare la tensione di uscita. Qui 2N3055 [5, 6] svolge anche il ruolo di pass-transistor.

Passaggio 2: Figura 2: Circuito di potenziamento della corrente LM317 utilizzando 2N3055

[B] Scheda PCB

I diagrammi schematici sono semplici, quindi ho deciso di implementarli su una scheda di prototipazione per testare e mostrare il funzionamento. Ho deciso di testare la figura 1 (potenziamento MJ2955). È stato dimostrato nella figura 3. Se si desidera progettare rapidamente un layout PCB per gli schemi, è possibile utilizzare le librerie di componenti SamacSys gratuite che seguono gli standard di impronta IPC industriali. Per installare le librerie, è possibile scaricare/installare manualmente le librerie o installarle direttamente utilizzando i plug-in CAD forniti [7]. C'è un'opzione per acquistare/confrontare i prezzi dei componenti originali anche da distributori autorizzati.

Passaggio 3: Figura 3: implementazione del circuito di potenziamento utilizzando un MJ2955

[C] Test e misurazioni Puoi vedere il processo di test completo nel video, tuttavia, ho anche inserito un'immagine acquisita con l'oscilloscopio dall'uscita del circuito. Ho usato l'oscilloscopio Siglent SDS1104X-E che offre un bel front-end a basso rumore. Intendevo misurare il possibile ripple di uscita del circuito. La Figura 4 mostra il rumore/ripple di uscita del circuito di aumento della corrente MJ2955. Il circuito è stato costruito sulla scheda di prototipazione e il collegamento a terra della sonda dell'oscilloscopio è stato effettuato tramite il cavo di massa, quindi questi rumori ad alta frequenza sono normali. Se prevedi di utilizzare uno di questi due circuiti, progetta un PCB adeguato, quindi sostituisci il cavo di massa della sonda con una molla di terra, quindi puoi riesaminare i rumori di uscita.

Passaggio 4: Figura 4: Acquisizione dell'oscilloscopio dall'uscita del booster di corrente (leggi il testo)

Riferimenti

Articolo:

[1]: Scheda tecnica LM317:

[2]: Libreria LM317:

[3]: Scheda tecnica MJ2955:

[4]: Libreria MJ2955:

[5]: 2N3055 Scheda dati:

[6]: Libreria 2N3055:

[7]: Plugin CAD: