Несложная схема для регулирования, а также стабилизации напряжения представлена на картинке выше, её сможет собрать даже новичок в электронике. К примеру, на вход подано 50 вольт, а на выходе получаем 15,7 вольт или другое значение до 27V.
Основной радиодеталью данного устройства является полевой (MOSFET) транзистор, в качестве которого можно использовать IRLZ24/32/44 и другие подобные. Наиболее часто они производятся компаниями IRF и Vishay в корпусах TO-220 и D2Pak. Стоит около 0.58$ грн в розницу, на ebay 10psc можно приобрести за 3$ (0,3 доллара за штуку). Такой мощный транзистор имеет три вывода: сток (drain), исток (source) и затвор (gate), он имеет такую структуру: металл-диэлектрик(диоксид кремния SiO2)-полупроводник. Микросхема-стабилизатор TL431 в корпусе TO-92 обеспечивает возможность настраивать значение выходного электрического напряжения. Сам транзистор я оставил на радиаторе и припаял его к плате с помощью проводков.
Входное напряжение для этой схемы может быть от 6 и до 50 вольт. На выходе же получаем 3-27V с возможностью регулирования подстрочным резистором 33k. Выходной ток довольно большой, до 10 Ампер, в зависимости от радиатора.
Сглаживающие конденсаторы C1,C2 могут иметь ёмкость 10-22 мкФ, C3 4,7 мкФ. Без них схема и так будет работать, но не так хорошо, как нужно. Не забываем про вольтаж электролитических конденсаторов на входе и выходе, мною были взяты все рассчитаны на 50 Вольт.
Мощность, которую сможет рассеять такой не может быть более 50 Ватт. Полевой транзистор обязательно устанавливается на радиатор, рекомендуемая площадь поверхности которого не менее 200 квадратных сантиметров (0,02 м2). Не забываем про термопасту или подложку-резинку, чтобы тепло лучше отдавалось.
Возможно использование подстрочного резистора 33k типа WH06-1, WH06-2 они имеют достаточно точную регулировку сопротивления, вот так они выглядят, импортный и советский.
Для удобства на плату лучше припаять две колодки, а не провода, которые легко отрываются.
Обсудить статью СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ
Печатная плата с компонентами и инструкцией в упаковке. В радиолюбительской практике часто необходим источник питания, обладающий простотой исполнения, малыми габаритами и высокой нагрузочной способностью. Данный набор позволит собрать регулируемый стабилизатор напряжения с широким диапазоном выходного напряжения (3…27В) и выходным током до 10 А.
Печатная плата с компонентами и инструкцией в упаковке.
В радиолюбительской практике часто необходим источник питания, обладающий простотой исполнения, малыми габаритами и высокой нагрузочной способностью. Данный набор позволит собрать регулируемый стабилизатор напряжения с широким диапазоном выходного напряжения (3…27В) и выходным током до 10 А.
Схема состоит из мощного полевого транзистора Q1, включённого как стоковый повторитель, и источника опорного напряжения, собранного на микросхеме TL431, которая имеет высокую термостабильность во всём температурном диапазоне. Выходное напряжение задаётся делителем, состоящим из R2, R3 и R4. В случае, если устройство необходимо использовать как стабилизатор с фиксированным напряжением на выходе, то R3 необходимо заменить перемычкой. Тогда, выходное напряжение вычисляется по формуле:
U OUT = U REF × (1+R2/R4) - U GS ,Где:
U REF
- образцовое напряжение TL431 - 2,5 В;
U GS
- пороговое напряжение затвор-исток (1…2 В).
Транзистор необходимо установить на радиатор с площадью поверхности сопоставимой с рассеиваемой мощностью, которую можно вычислить по формуле:
P q = (U ВХ - U ВЫХ) × I НАГР ,Где:
P q
- рассеиваемая мощность транзистора;
U ВХ, U ВЫХ
- входное и выходное напряжения соответственно;
I НАГР
- ток нагрузки.
Характеристики:
Напряжение питания: 6...50 В;
. Выходное напряжение: 3...27 В;
. Максимальный выходной ток: 10 А.
Комплект поставки:
Плата печатная;
. Набор радиодеталей;
. Инструкция по эксплуатации.
Примечания:
В случае когда, нагрузка имеет индуктивный характер, параллельно нагрузке дополнительно необходимо установить диод, демпфирующий обратные выбросы ЭДС. Ёмкость дополнительных конденсаторов выбирают из расчёта 1000 мкФ на 1 А тока нагрузки;
Максимальная мощность, рассеиваемая на транзисторе не должна превышать 50 Вт. Устройство не имеет защиты от короткого замыкания, и при превышении значения тока нагрузки или рассеиваемой мощности, транзистор Q1 может выйти из строя.
LM317 как никогда подходит для проектирования несложных регулируемых источников и , для электронной аппаратуры, с различными выходными характеристиками, как с регулируемым выходным напряжением, так и с заданным напряжением и током нагрузки.
Для облегчения расчета необходимых выходных параметров существует специализированный LM317 калькулятор, скачать который можно по ссылке в конце статьи вместе с datasheet LM317.
Технические характеристики стабилизатора LM317:
- Обеспечения выходного напряжения от 1,2 до 37 В.
- Ток нагрузки до 1,5 A.
- Наличие защиты от возможного короткого замыкания.
- Надежная защита микросхемы от перегрева.
- Погрешность выходного напряжения 0,1%.
Эта не дорогая интегральная микросхема выпускается в корпусе TO-220, ISOWATT220, TO-3, а так же D2PAK.
Назначение выводов микросхемы:
Онлайн калькулятор LM317
Ниже представлен онлайн калькулятор для расчета стабилизатора напряжения на основе LM317. В первом случае, на основе необходимого выходного напряжения и сопротивления резистора R1, производится расчет резистора R2. Во втором случае, зная сопротивления обоих резисторов (R1 и R2), можно вычислить напряжение на выходе стабилизатора.
Калькулятор для расчета стабилизатора тока на LM317 смотрите .
Примеры применения стабилизатора LM317 (схемы включения)
Стабилизатор тока
Данный стабилизатор тока можно применить в схемах различных зарядных устройств для аккумуляторных батарей или регулируемых источников питания. Стандартная схема зарядного устройства приведена ниже.
В данной схеме включения применяется способ заряда постоянным током. Как видно из схемы, ток заряда зависит от сопротивления резистора R1. Величина данного сопротивления находится в пределах от 0,8 Ом до 120 Ом, что соответствует зарядному току от 10 мА до 1,56 A:
Источник питания на 5 Вольт с электронным включением
Ниже приведена схема блока питания на 15 вольт с плавным запуском. Необходимая плавность включения стабилизатора задается емкостью конденсатора С2:
Схема включения с регулируемым выходным напряжением
