LM317 เคล็ดลับการส่งเสริมปัจจุบัน!: 4 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

เชิงนามธรรม

LM317 เป็นหนึ่งในชิปควบคุมแบบปรับได้ที่ได้รับความนิยมมากที่สุด แรงดันไฟขาออกของเครื่องปรับลมสามารถปรับได้ตั้งแต่ 1.25V ถึง 35V อย่างไรก็ตาม ชิปสามารถส่งกระแสไฟได้สูงถึง 1.5A ซึ่งไม่เพียงพอสำหรับการใช้งานด้านพลังงานบางประเภท ในบทความนี้ ผมจะพูดถึงสองวิธีในการเพิ่มกระแสไฟ LM317 โดยใช้ทรานซิสเตอร์ส่งกำลัง PNP และ NPN

[A] การวิเคราะห์วงจร

ตามเอกสารข้อมูลของ LM317: “อุปกรณ์ LM317 [1, 2] เป็นตัวควบคุมแรงดันบวกสามขั้วที่ปรับได้ซึ่งสามารถจ่ายไฟได้มากกว่า 1.5 A ในช่วงแรงดันเอาต์พุต 1.25 V ถึง 37 V ต้องใช้เพียงสองภายนอก ตัวต้านทานเพื่อกำหนดแรงดันเอาต์พุต อุปกรณ์นี้มีการควบคุมสายทั่วไปที่ 0.01% และการควบคุมโหลดทั่วไปที่ 0.1% ซึ่งรวมถึงการจำกัดกระแสไฟ การป้องกันโอเวอร์โหลดจากความร้อน และการป้องกันพื้นที่ปฏิบัติการที่ปลอดภัย การป้องกันการโอเวอร์โหลดยังคงใช้งานได้แม้ว่าจะยกเลิกการเชื่อมต่อขั้ว ADJUST” ข้อมูลนี้พิสูจน์ให้เราเห็นว่าอุปกรณ์ 3 ขั้วราคาถูกนี้เหมาะสำหรับการใช้งานจำนวนมาก แต่มีข้อเสียเปรียบสำหรับการใช้งานด้านพลังงานและนั่นคือข้อจำกัดของการจัดการกระแสไฟขาออกของเครื่องปรับลม (1.5A ในสภาวะที่ดีที่สุด) ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้โดยใช้ทรานซิสเตอร์ส่งกำลัง

[A-1] การเพิ่มกระแสไฟโดยใช้ PNP Power Transistor (MJ2955)

รูปที่ 1 แสดงแผนผังของวงจร นี่คือวงจรควบคุมกระแสไฟสูงแบบปรับได้ที่แรงดันเอาต์พุตสามารถปรับได้โดยใช้โพเทนชิออมิเตอร์ 5K

ขั้นตอนที่ 1: รูปที่ 1: วงจรเร่งกระแส LM317 โดยใช้ MJ2955

ตัวต้านทาน 10R จะกำหนดเวลาเปิดเครื่องของพาส-ทรานซิสเตอร์ และอีกอย่างคือ ตัวกำหนดปริมาณกระแสไฟที่ไหลผ่าน LM317 และ MJ2955 [3, 4] ตามพารามิเตอร์นี้ ต้องคำนวณอัตรากำลังของตัวต้านทาน 1N4007 เป็นไดโอดป้องกันและตัวต้านทาน 270R ให้กระแสของพิน ADJ ที่จำเป็น ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ โพเทนชิออมิเตอร์ 5K กำหนดแรงดันเอาต์พุต ตัวเก็บประจุ 1000uF, 10uF และ 100nF ใช้เพื่อลดเสียงรบกวน อย่าลืมติดตั้งทรานซิสเตอร์บนฮีทซิงค์ขนาดใหญ่

[A-2] การเร่งกระแสไฟโดยใช้ทรานซิสเตอร์แบบ NPN (2N3055)

รูปที่ 2 แสดงแผนผังของวงจร ตัวต้านทาน 10K ที่เอาต์พุตดึงกระแสเล็กน้อยเพื่อหลีกเลี่ยงเอาต์พุตแบบลอยตัวและช่วยรักษาเสถียรภาพของแรงดันเอาต์พุต ที่นี่ 2N3055 [5, 6] เล่นบทบาทของ pass-transistor ด้วย

ขั้นตอนที่ 2: รูปที่ 2: วงจรเร่งกระแส LM317 โดยใช้ 2N3055

[B] บอร์ด PCB

แผนผังนั้นเรียบง่าย ดังนั้นฉันจึงตัดสินใจติดตั้งบนบอร์ดสร้างต้นแบบเพื่อทดสอบและแสดงการทำงาน ฉันตัดสินใจทดสอบรูปที่ 1 (การเพิ่ม MJ2955) ได้แสดงให้เห็นแล้วในภาพที่ 3 หากคุณต้องการออกแบบเลย์เอาต์ PCB สำหรับแผนผังอย่างรวดเร็ว คุณสามารถใช้ไลบรารีส่วนประกอบ SamacSys ฟรีที่เป็นไปตามมาตรฐานรอยเท้า IPC ทางอุตสาหกรรม ในการติดตั้งไลบรารี คุณสามารถดาวน์โหลด/ติดตั้งไลบรารีด้วยตนเอง หรือติดตั้งโดยตรงโดยใช้ปลั๊กอิน CAD ที่ให้มา [7] มีตัวเลือกในการซื้อ/เปรียบเทียบราคาของส่วนประกอบดั้งเดิมจากผู้จัดจำหน่ายที่ได้รับอนุญาตเช่นกัน

ขั้นตอนที่ 3: รูปที่ 3: การเพิ่มประสิทธิภาพของวงจรโดยใช้ MJ2955

[C] การทดสอบและการวัด คุณสามารถดูขั้นตอนการทดสอบทั้งหมดได้ในวิดีโอ อย่างไรก็ตาม ฉันยังใส่ออสซิลโลสโคปที่จับจากเอาต์พุตของวงจรด้วย ฉันใช้ออสซิลโลสโคป Siglent SDS1104X-E ที่มีส่วนหน้าที่มีเสียงรบกวนต่ำ ฉันตั้งใจที่จะวัดระลอกคลื่นเอาท์พุตที่เป็นไปได้ของวงจร รูปที่ 4 แสดงสัญญาณรบกวน/การกระเพื่อมของวงจรเพิ่มกระแส MJ2955 วงจรนี้สร้างขึ้นบนบอร์ดต้นแบบ และการเชื่อมต่อกราวด์โพรบของออสซิลโลสโคปผ่านสายดิน ดังนั้นเสียงความถี่สูงเหล่านี้จึงเป็นเรื่องปกติ หากคุณวางแผนที่จะใช้วงจรใดๆ ในสองวงจรนี้ ให้ออกแบบ PCB ที่เหมาะสม จากนั้นเปลี่ยนสายดินของโพรบด้วยสปริงกราวด์ จากนั้นคุณสามารถตรวจสอบสัญญาณรบกวนเอาต์พุตได้อีกครั้ง

ขั้นตอนที่ 4: รูปที่ 4: การจับออสซิลโลสโคปจากเอาต์พุตของบูสเตอร์ปัจจุบัน (อ่านข้อความ)

อ้างอิง

บทความ:

[1]: เอกสารข้อมูล LM317:

[2]: ห้องสมุด LM317:

[3]: MJ2955 เอกสารข้อมูล:

[4]: ห้องสมุด MJ2955:

[5]: 2N3055 ดาต้า:

[6]: 2N3055 ห้องสมุด:

[7]: ปลั๊กอิน CAD: