Variable Stromversorgung mit LM317 (PCB-Layout) - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:16

Hallo Leute!!

Hier zeige ich Ihnen das PCB-Layout eines variablen Netzteils. Dies ist eine sehr beliebte Schaltung, die im Internet leicht verfügbar ist. Sie verwendet den beliebten Spannungsregler IC LM317. Für Elektronikinteressierte ist diese Schaltung sehr nützlich. Die Grundvoraussetzung eines Heimwerkers ist eine variable Stromversorgung. Anstatt sehr teure Tischnetzteile zu kaufen, hilft ihnen diese Schaltung dabei, ein Netzteil zu bauen, das Spannung und Strom unabhängig voneinander steuern kann.

Lieferungen

1. LM317 Spannungsregler
2. Transistor - MJE3055
3. Keramikkondensatoren - 0.1uf 2nos, 0.2uf 1nos
4. Widerstände - 220 Ohm, 1K / 0,25 W, 0,1 Ohm / 5 W
5. Potentiometer - 5K, 10K
6. LED- 5mm

Schritt 1: Schaltplan

Die Funktionsweise der Schaltung nach meinem Kenntnisstand ist hier beschrieben. Der Spannungsregler IC LM317 dient zur Einstellung der Ausgangsspannung. Die Widerstände R1 und R2 bilden eine Spannungsteilerschaltung, die mit dem Einstellstift des ICs verbunden ist. Durch Variieren des Potentiometers R2 kann die Ausgangsspannung variiert werden. Als nächstes kommt der Leistungstransistor Q1 (MJE3055), da der maximale Strom, der durch den LM317 geleitet werden kann, auf 1,5 A begrenzt ist, wird dieser Transistor verwendet, um die Stromkapazität des Netzteils zu erhöhen. Der maximale Kollektorstrom von Q1 beträgt 10A. Wenn Sie die Stromkapazität erhöhen möchten, schalten Sie Transistoren parallel zu Q1. Beim Parallelschalten von Transistoren werden Ausgleichswiderstände in Reihe mit dem Emitter geschaltet. Hier habe ich nur einen Transistor und einen 0,1 Ohm Widerstand in Reihe geschaltet, da ich nur diesen bei mir hatte.

Um den Ausgangsstrom, der der Kollektorstrom von Q1 ist, zu steuern, ist die Basis mit dem Emitter des Transistors Q2 (BD139) verbunden. Die Basis von Q2 wird durch eine Spannungsteilerschaltung gesteuert, die durch das Potentiometer R3 gebildet wird.

Einige Scheibenkondensatoren sind parallel geschaltet, diese dienen einigen Filterzwecken. LED ist zur Leistungsanzeige parallel geschaltet.

Sie können auch LM338 anstelle von LM317 verwenden, der ebenfalls ein variabler Spannungsregler mit mehr Stromkapazität ist.

HINWEIS: Schließen Sie ausgangsseitig keinen Elektrolytkondensator an. Dies führt zu einer sehr langsamen Änderung der Ausgangsspannung.

Verwendung von Symmetrierwiderständen

Nähert sich der Ausgangsstrom oder die Verlustleistung in den Ausgangstransistoren mehr als etwa der Hälfte ihrer maximalen Nennleistung, sollten parallele Transistoren in Betracht gezogen werden. Wenn parallele Transistoren verwendet werden, sollten im Emitter jedes parallel geschalteten Transistors Symmetrierwiderstände installiert werden.

Der Wert wird bestimmt, indem der Betrag der Differenz zwischen Vbe zwischen den Transistoren geschätzt wird und dieser Betrag oder etwas mehr Spannung an jedem Widerstand bei maximalem Ausgangsstrom abfällt. Die Ausgleichswiderstände werden gewählt, um jegliche Vbe-Unterschiede aufgrund von Transistorvariabilität, Herstellung oder Temperatur usw. auszugleichen. Diese Spannungsunterschiede betragen normalerweise weniger als 100 mV oder so. Werte von 0,01 Ω bis 0,1 werden häufig verwendet, um einen Abfall von 50 bis 75 mV bereitzustellen. Sie müssen den Strom und die Verlustleistung bewältigen können.

Wenn beispielsweise 30 A der Gesamtausgangsstrom ist und wir 3 Transistoren verwenden, sollte der Strom durch jeden Transistor 10 A (30 / 3 = 10 A) betragen. Um dies zu erreichen, sollten Symmetrierwiderstände angeschlossen werden.

Sei ∆Vbe=0,1v dann Rb = 0,1/10=0,01ohm

Nennleistung = 10*10*0,01=1W

Schritt 2: PCB-Layout

Die PDF-Datei des PCB-Layouts finden Sie hier. Sie können es hier herunterladen.

Abmessungen der Platine = 44,45x48,26mm.

Sie können eine obere Kupferschicht in der Platine sehen (Rot). Ich habe Ihnen jedoch ein einlagiges PCB-Layout mit Durchkontaktierungen bereitgestellt. Damit Sie die beiden Vias mit einem Überbrückungsdraht verbinden können.

Schritt 3: Fertiges Brett

Nach dem Ätzen der Platine die Bauteile vorsichtig platzieren und verlöten. Die beiden Potentiometer sind über Drähte mit der Platine verbunden. Ich habe einen Jumper verwendet, um die beiden Vias von der Oberseite der Platine zu verbinden.

Um die vom MJE3055 und LM317 erzeugte Wärme abzuführen, verwenden Sie einen geeigneten Kühlkörper.

Ich habe diese Schaltung mit einer Eingangsversorgung von 16 V / 5 A getestet und konnte die Spannung von 1,5 V bis 15 V und den Strom von 0 A bis zum maximalen Laststrom variieren, dh weniger als 5 A

ANMERKUNG: Stellen Sie einen separaten Kühlkörper für den Transistor und den Regler-IC bereit. Achten Sie darauf, dass sich die beiden Kühlkörper nicht berühren.

Ich hoffe, dies ist für diejenigen hilfreich, die nach einem Netzteil suchen, das sowohl Spannung als auch Strom steuern kann

Dankeschön!!