Yüksek Gerilim, Yüksek Akım DC Regülatör Devresi

78XX voltaj regülatör IC'leri veya LM317, LM338 vb. Gibi ayarlanabilir tipler hepimiz oldukça aşinayız. Bu regülatörler, belirlenmiş işleyişleri ve güvenilirlikleri ile olağanüstü olsalar da, bu regülatörlerin büyük bir dezavantajı vardır .... hiçbir şeyi kontrol etmezler. 35V üzeri.

Devre Çalışması

Aşağıdaki makalede sunulan devre, yukarıdaki soruna etkili bir şekilde karşı koyan ve 100V'a kadar yüksek voltajlarla başa çıkabilen bir DC regülatör tasarımı sunar.

Yukarıda belirtilen IC türlerinin büyük bir hayranıyım çünkü yapılandırmaları kolay ve minimum sayıda bileşen gerektiriyorlar ve ayrıca inşa etmeleri nispeten ucuz.

Bununla birlikte, giriş voltajlarının 35 veya 40 volttan yüksek olabileceği alanlarda, bu IC'lerle işler zorlaşır.

40 volttan fazla üretim yapan paneller için bir güneş kontrolörü tasarlarken, panelden 40+ volt'u istenen çıkış seviyelerine, mesela 14V'a kontrol edecek bir devre için ağ üzerinde çok fazla araştırma yaptım, ancak oldukça hayal kırıklığına uğradım. Gerekli özellikleri karşılayabilecek tek bir devre bulamadım.

Bulabildiğim tek şey, 1 amper akımı bile sağlayamayan 2N3055 regülatör devresiydi.

Uygun bir eşleşme bulamadığım için müşteriye 30 voltun üzerinde hiçbir şey üretmeyen bir panele gitmesini tavsiye etmeliydim ... bu, müşterinin bir LM338 şarj regülatörü kullanarak yapması gereken uzlaşmadır.

Ancak biraz düşündükten sonra nihayet yüksek giriş voltajlarıyla (DC) başa çıkabilen ve LM338 / LM317 muadillerinden çok daha iyi olan bir tasarım bulabilirim.

Aşağıdaki noktalarla tasarımımı detaylı olarak anlamaya çalışalım:

Devre şemasına bakıldığında, IC 741 tüm regülatör devresinin kalbi olur.

Temelde bir karşılaştırıcı olarak kurulmuştur.

Pin # 2, zener diyotunun değerine göre karar verilen sabit bir referans voltajı ile sağlanır.

Pim # 3, devrenin belirtilen çıkış sınırını aşan voltajları algılamak için uygun şekilde hesaplanan bir potansiyel bölücü ağ ile kenetlenir.

Başlangıçta güç AÇIK konuma getirildiğinde, R1, voltajı kaynağındaki (giriş voltajı) boşaltma piminin diğer tarafına aktarmaya çalışan güç transistörünü tetikler.

Gerilim, Rb / Rc ağına çarptığı an, yükselen gerilim koşullarını algılar ve bir saniyeden kısa bir süre içinde durum, çıkışı anlık olarak yükselen IC'yi tetikleyerek güç transistörünü kapatır.

Bu, çıkıştaki voltajı anında KAPATMA eğilimindedir, Rb / Rc boyunca voltajı azaltır, IC çıkışının tekrar düşük olmasını sağlar, güç çekiciyi AÇIK konuma getirir, böylece döngü kilitlenir ve tekrarlanır, böylece tam olarak eşit olan bir çıkış seviyesi başlatılır. kullanıcı tarafından ayarlanan istenen değere.

Devre şeması

Devredeki belirtilmemiş bileşenlerin değerleri aşağıdaki formüllerle hesaplanabilir ve istenen çıkış voltajları sabitlenebilir ve kurulabilir:

R1 = 0,2 x R2 (k Ohm)

R2 = (Çıkış V - D1 voltajı) x 1k Ohm

R3 = D1 voltaj x 1k Ohm.

Güç transistörü bir PNP'dir, giriş kaynağını istenen seviyelere düzenlemek ve dönüştürmek için gerekli yüksek voltajı, yüksek akımı idare edebilecek uygun şekilde seçilmelidir.

Daha yüksek güç çıkışı için güç transistörünü bir P-kanal MOSFET ile değiştirmeyi de deneyebilirsiniz.

741 IC kullanılıyorsa, maksimum çıkış voltajı 20 voltun üzerine ayarlanmamalıdır. 1/4 IC 324 ile maksimum çıkış voltajı 30 volta kadar aşılabilir.