Dıştan Takma Akım Takviye Devresine Sahip LM317

Popüler LM317 voltaj regülatörü IC, 1.5 amperden fazlasını vermeyecek şekilde tasarlanmıştır, ancak devreye bir dıştan takma akım yükseltme transistörü ekleyerek, regülatör devresini çok daha yüksek akımları ve istenen seviyelere kadar yükseltmek mümkün hale gelir.

Şimdiden rastlamış olabilirsiniz 78XX sabit voltaj regülatörü devresi Dıştan takmalı bir güç transistörü ekleyerek daha yüksek akımları idare edecek şekilde yükseltilen IC LM317 bir istisna değildir ve aynısı bu çok yönlü değişken voltaj regülatör devresi için, büyük miktarlarda akımın işlenmesine yönelik özelliklerini yükseltmek için uygulanabilir.

Standart LM317 Devresi

Aşağıdaki resim standardı göstermektedir IC LM317 değişken voltaj regülatörü devresi , tek bir sabit direnç ve 10K pot şeklinde minimum bileşenlerin kullanılması.

Bu kurulumun, 30V'luk bir giriş beslemesi ile sıfır ila 24V arasında değişken bir aralık sunması beklenir. Bununla birlikte, akım aralığını düşünürsek, giriş besleme akımına bakılmaksızın 1,5 amperden fazla değildir, çünkü yonga dahili olarak yalnızca 1,5 ampere kadar izin verecek ve bu sınırın üzerinde olabilecek her şeyi engelleyecek şekilde donatılmıştır.

1,5 amper maksimum akımla sınırlı yukarıda gösterilen tasarım, akımı giriş besleme akımıyla aynı seviyede artırmak için bir dıştan takma PNP transistörü ile yükseltilebilir, yani bu yükseltme uygulandığında yukarıdaki devre değişken voltaj regülasyonunu koruyacaktır. özelliği, IC'nin dahili akım sınırlama özelliğini atlayarak yüke tam besleme giriş akımını sunabilecektir.

Çıkış Geriliminin Hesaplanması

Bir LM317 güç kaynağı devresinin çıkış voltajını hesaplamak için aşağıdaki formül kullanılabilir

VVEYA= VREF(1 + R2 / R1) + (benADJ× R2)

nerede = VREF = 1.25

Mevcut ADJ, genellikle 50 µA civarında olduğundan ve bu nedenle çok ihmal edilebilir olduğundan aslında göz ardı edilebilir.

Dıştan Takmalı Mosfet Booster Ekleme

Bu mevcut yükseltme yükseltmesi, aşağıda gösterildiği gibi bir güç BJT veya bir P-kanallı mosfet şeklinde olabilen bir dıştan takma PNP transistörü eklenerek uygulanabilir, burada işleri kompakt tutan bir mosfet kullanıyoruz ve büyük bir akım yükseltmesine izin veriyoruz. özellikler.

Yukarıdaki tasarımda, Rx, mosfet için kapı tetikleyicisini sağlamaktan sorumlu hale gelir, böylece LM317 IC ile birlikte hareket edebilir ve cihazı, giriş kaynağı tarafından belirtilen ekstra miktarda akımla güçlendirebilir.

Başlangıçta devreye güç girişi beslendiğinde, 1,5 amperden çok daha yüksek olarak derecelendirilebilen bağlı yük bu akımı LM317 IC aracılığıyla elde etmeye çalışır ve bu süreçte RX boyunca orantılı bir negatif voltaj oluşur ve bu da mosfet yanıt vermek ve AÇMAK için.

Mosfet tetiklendiği anda, tüm giriş beslemesi fazla akımla yük boyunca akma eğilimindedir, ancak voltaj da LM317 pot ayarının ötesine artmaya başladığından, LM317'nin ters taraflı olmasına neden olur.

Şu anki bu eylem LM317'yi KAPATIR ve bu da Rx boyunca gerilimi ve mosfet için kapı beslemesini kapatır.

Bu nedenle, mosfet de döngü devam edene kadar bir an için KAPALI konuma geçme eğilimindedir ve yine prosesin amaçlanan voltaj regülasyonu ve yüksek akım özellikleriyle sonsuza kadar devam etmesine izin verir.

Mosfet Gate Direncinin Hesaplanması

Rx aşağıdaki gibi hesaplanabilir:

Rx = 10 / 1A,

burada 10, optimum mosfet tetikleme voltajıdır ve 1 amp, Rx bu voltajı geliştirmeden önce IC üzerinden en uygun akımdır.

Bu nedenle Rx, 10 x 1 = 10 watt'lık bir watt değerine sahip 10 ohm'luk bir direnç olabilir.

Bir güç BJT kullanılıyorsa, şekil 10, 0.7V ile değiştirilebilir.

Mosfet kullanan yukarıdaki mevcut yükseltme uygulaması ilginç görünse de, özellik IC'yi mevcut sınırlama özelliğinden tamamen çıkardığı için ciddi bir dezavantaja sahiptir, bu da mosfet'in patlamasına veya çıktının kısa olması durumunda yanmasına neden olabilir. devrede.

Bu aşırı akım veya kısa devre savunmasızlığına karşı koymak için, Ry formundaki başka bir direnç, aşağıdaki diyagramda gösterildiği gibi mosfet'in kaynak terminali ile birlikte tanıtılabilir.

Direnç Ry'nin, çıkış akımı belirli bir maksimum sınırın üzerine çıktığında, mosfet kaynağındaki karşı voltajın mosfet için tam bir kapanmaya zorlayarak mosfet'in kapı tetikleme voltajını engellemesi için, kendisi boyunca bir karşı voltaj geliştirmesi beklenir. ve böylece mosfet'in yanmasını engelliyor.

Bu değişiklik oldukça basit görünüyor, ancak Ry'yi hesaplamak biraz kafa karıştırıcı olabilir ve tartışılan LM317 dıştan takma transistör için tam bir akım kontrolü gerçekleştirmesi beklenebilecek daha iyi ve güvenilir bir fikrim olduğu için daha derinlemesine araştırmak istemiyorum. uygulama devresi.

Akım Kontrolü için BJT Kullanma

Yukarıdaki tasarımı bir takviye akımı ve ayrıca bir kısa devre ve aşırı yük koruması ile donatılmış yapmak için tasarım aşağıda görülebilir:

Bir çift direnç ve bir BC547 BJT, istenenleri yerleştirmek için gerekli olabilecek her şeydir. LM317 IC için değiştirilmiş akım yükseltme devresine kısa devre koruması.

Şimdi Ry'yi hesaplamak son derece kolay hale geldi ve aşağıdaki formülle değerlendirilebilir:

Ry = 0.7 / akım sınırı.

Burada 0.7, BC547'nin tetikleme voltajıdır ve 'akım sınırı', mosfet'in güvenli çalışması için belirtilebilecek maksimum geçerli akımdır, diyelim ki bu sınır 10 amper olarak belirtilmişse, Ry şu şekilde hesaplanabilir:

Ry = 0.7 / 10 = 0.07 ohm.

watt = 0,7 x 10 = 7 watt.

Şimdi, akım yukarıdaki sınırı geçme eğiliminde olduğunda, BC547, IC'nin ADJ pinini topraklayarak ve LM317 için Vout'u kapatarak iletir.

Mevcut Artış için BJT'leri Kullanma

Mosfet kullanmaya çok hevesli değilseniz, bu durumda aşağıdaki şemada gösterildiği gibi gerekli akım yükseltme için muhtemelen BJT'ler uygulayabilirsiniz:

Nezaket: Texas Instruments

Ayarlanabilir Voltaj / Akım LM317 Yüksek Akım Regülatörü

Aşağıdaki devre, 5 amperin üzerinde bir çıkış akımı ve 1,2 V ila 30 V arasında değişken bir voltaj sağlayacak olan, oldukça düzenlenmiş bir LM317 tabanlı yüksek akım güç kaynağını göstermektedir.

Yukarıdaki şekilde voltaj regülasyonunun LM317'nin ADJ pinine bağlı R6 potu üzerinden standart LM317 konfigürasyonunda uygulandığını görebiliriz.

Bununla birlikte, op amp konfigürasyonu, özellikle minimumdan maksimum 5 Amp kontrolüne kadar değişen tam ölçekli bir yüksek akım ayarına sahip olmak için dahil edilmiştir.

Bu tasarımda bulunan 5 amperlik yüksek akım artışı, MJ4502 PNP dıştan takma transistörün uygun şekilde yükseltilmesiyle 10 ampere daha da yükseltilebilir.

Op amp'in ters çeviren giriş pini # 2, pot R2 tarafından ayarlanan referans girişi olarak kullanılır. Diğer ters çevirmeyen giriş, akım sensörü olarak kullanılır. Akım sınırlayıcı direnç R3 üzerinden R6 boyunca geliştirilen voltaj, maksimum ayar akımı aşılır aşılmaz op amp çıkışının düşük olmasına izin veren R2 referansı ile karşılaştırılır.

Op amp'in düşük çıkışı, LM317'nin ADJ pinini kapatır ve ayrıca çıkış akımını hızla azaltır ve LM317'nin çalışmasını geri yükler. Sürekli AÇMA / KAPATMA işlemi, akımın R2 tarafından ayarlanan eşiğin üzerine çıkmasına asla izin verilmemesini sağlar.

Maksimum akım seviyesi, akım limit direnci R3'ün değeri ayarlanarak da değiştirilebilir.