Ρυθμιζόμενο κύκλωμα τροφοδοσίας 3V, 5V, 6V, 9V, 12V, 15V

Ο σκοπός αυτού του εγγράφου είναι να αναλύσει λεπτομερώς ένα κύκλωμα τροφοδοσίας διπλού εργαστηρίου που έχει ρυθμιζόμενο εύρος από 3V, 5V, 6V, 9V, 12V και 15V ή ακόμα περισσότερο με ρυθμό ρεύματος εξόδου 1 amp.

Σενάριο: Dhrubajyoti Biswas

Η έννοια της διπλής τροφοδοσίας

Όσον αφορά τα θετικά βολτ, είναι προτιμότερο να χρησιμοποιείτε IC LM317 [-3V, -5V, -6V, -9V, -12V, -15V στο 1A] και να χρησιμοποιείτε το LM337 ως αρνητικό volt. Η τάση μπορεί περαιτέρω να ελεγχθεί από S2 [+ Vout] και S3 [-Vout]. Το μέγεθος του μετασχηματιστή έχει οριστεί σε 2Α και επιπλέον το IC επιτρέπει τη συγκράτηση της ψύκτρας.

Ωστόσο, για αυτήν την εξέλιξη θα θέλαμε να αναπτύξουμε ένα διπλό θετικό τροφοδοτικό, γείωση και αρνητικό για να το πειραματιστούμε σε διαφορετικά κυκλώματα.

Επιπλέον, μπορούμε επίσης να πειραματιστούμε OP-amp IC - LM741 , η οποία χρησιμοποιεί την τάση τροφοδοσίας +9 βολτ και -9 βολτ. Ακόμα και όταν χρησιμοποιούμε κυκλώματα ελέγχου τόνου ή κύκλωμα προενισχυτή, θα χρησιμοποιούν τροφοδοσία τάσης +15 βολτ και -15 βολτ.

Ωστόσο, το κύκλωμα που σχεδιάζουμε εδώ θα είναι χρήσιμο επειδή α) Το κύκλωμα έχει την ικανότητα να επιτρέπει θετική τάση και ακόμη και αρνητική τάση [στα 3 βολτ, 5 βολτ, 6 βολτ, 9 βολτ, 12 βολτ, 15 βολτ διατηρώντας αντίστοιχα την έξοδο του ρεύματος κάτω από 1,5 αμπέρ)

Το κύκλωμα είναι καλύτερο να το χρησιμοποιήσετε με περιστρεφόμενο διακόπτη επιλογής, ο οποίος θα δώσει την ελευθερία να επιλέξετε την τάση στάθμης. Επιπλέον, δεν θα χρειαστείτε κανένα βολτόμετρο για τη μέτρηση της τάσης της εξόδου γ) Το κύκλωμα είναι απλό και το IC χρησιμοποιείται για αυτό LM317 και LM337 είναι φθηνά και μπορούν εύκολα να προμηθευτούν από την αγορά.

Διάγραμμα κυκλώματος

Πώς λειτουργεί το κύκλωμα

Σε αυτό το κύκλωμα διπλής μεταβλητής τροφοδοσίας, η δίοδος IN4001 - D3 και D4 λειτουργεί ως ανορθωτής πλήρους κύματος. Στη συνέχεια, η κυματομορφή φιλτράρεται για να διευκολύνει τον πυκνωτή C1 (2, 200uF).

Στη συνέχεια, η είσοδος του LM317T (ICI) ενεργεί για τη ρύθμιση του IC σε θετική λειτουργία. Επιπλέον, ρυθμίζει επίσης την τάση 1,2-37 βολτ και επιτρέπει την παροχή μέγιστης ισχύος ρεύματος 1,5 αμπέρ.

Σημείο προς σημείωση

- Η έξοδος της τάσης μπορεί να αλλάξει λόγω της τιμής της αλλαγής στην αντίσταση R2 και περαιτέρω μεταβάλλει τα R3 σε R8. Αυτό επιτυγχάνεται με τον διακόπτη επιλογής S2 και μπορείτε να επιλέξετε την αντίσταση ανάλογα με τις ανάγκες σας, προκειμένου να αποκτήσετε το επίπεδο τάσης από 3, 5, 6, 9, 12 και 15 volt.

- Το C2 (22uF) μετριέται με υψηλή αντίσταση και μειώνεται περαιτέρω σε παροδική στην έξοδο του ICI-LM317T.

- Ο πυκνωτής C3 (0.1uF) χρησιμοποιείται όταν εγκαθίσταται το IC1 σε απόσταση από το C1.

- Ο πυκνωτής C5 (22uF), πριν ενισχυθεί και καθώς η έξοδος της τάσης ανεβαίνει ενεργεί ως σήμα κυματισμού.

- Ο πυκνωτής C9 χρησιμοποιείται για τη μείωση του κυματισμού στην έξοδο.

- Η δίοδος D5 και D7 (IN4001) στο κύκλωμα χρησιμοποιείται για την προστασία του IC1 από την εκφόρτιση των C7 και C5, σε περίπτωση που η είσοδος είναι σε βραχυκύκλωμα.

- Όσον αφορά τον αρνητικό τρόπο, ακολουθεί παρόμοια αρχή όπως αυτή του θετικού τρόπου λειτουργίας. Εδώ, οι D1, D2 είναι οι διόδους ανορθωτή σε ένα μοντέλο όπου ο ανορθωτής είναι σε πλήρες κύμα. Το IC IC2-LM337T ρυθμίζεται από αρνητικό DC.

Το Aforesaid είναι η διαδικασία για την ανάπτυξη ενός ρυθμιζόμενου διπλού τροφοδοτικού. Ωστόσο, εάν χρειάζεστε την τάση να έχει μεταβλητό χαρακτήρα [για παράδειγμα, 4,5V, 7,5V, 13V et al], απλώς προσθέστε το VR1 στο IC1-LM317 και το IC2-LM337 pin.

Εάν χρησιμοποιείται περιστροφικός διακόπτης αντί ποτενσιόμετρου, όπως φαίνεται στο διάγραμμα, βεβαιωθείτε ότι χρησιμοποιείτε περιστροφικό διακόπτη με δυνατότητα «make before break» που θα διασφαλίσει ότι κατά τη λειτουργία του περιστροφικού διακόπτη, η έξοδος δεν θα μετακινείται στο μέγιστο επίπεδο τάσης κατά τη μεταβατική αποσύνδεση του δευτερολέπτου των επαφών του διακόπτη. Η λειτουργία «make before break» είναι ειδικά σχεδιασμένη για να αποτρέπει την εμφάνιση τέτοιων καταστάσεων.

Υπολογισμός των τιμών αντίστασης:

Οι τιμές των διαφόρων σταθερών αντιστάσεων θα μπορούσαν να υπολογιστούν είτε μέσω αυτού λογισμικό αριθμομηχανής ή χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:

ΒΉ= VΠΡΟΣΦΟΡΑ(1 + R2 / R1) + (IADJ× R2)

Όπου R1 = 270 ohms όπως δίνεται στο διάγραμμα, R2 = οι μεμονωμένες αντιστάσεις που συνδέονται με τον περιστροφικό διακόπτη και VΠΡΟΣΦΟΡΑ= 1,25

Για τις περισσότερες εφαρμογές IADJθα μπορούσε απλώς να αγνοηθεί καθώς η τιμή του θα είναι πολύ μικρή.

Ένα άλλο κύκλωμα απλού διπλού τροφοδοτικού LM317

Το παραπάνω διάγραμμα δείχνει πώς ένα απλό αλλά υψηλότερο ευέλικτο, ρυθμιζόμενο κύκλωμα διπλής τροφοδοσίας θα μπορούσε να κατασκευαστεί μέσω δύο μόνο LM317 ICs.

Αυτό σημαίνει ότι μια αποτελεσματική μεταβλητή έξοδος διπλής προσφοράς θα μπορούσε να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας άμεσα διαθέσιμο IC όπως το LM317, το οποίο είναι πολύ εύκολα προσβάσιμο σε οποιαδήποτε ηλεκτρονική αγορά.

Ο σχεδιασμός χρησιμοποιεί μερικά ίδια κυκλώματα μεταβλητών ρυθμιστών LM317 που οδηγούνται μέσω ξεχωριστών ανορθωτών γεφυρών και εισόδων AC από τους μετασχηματιστές.

Αυτό μας επιτρέπει να ενώσουμε το + και - των δύο προμηθειών για να δημιουργήσουμε μια διπλή προμήθεια της δικής μας επιλογής σύμφωνα με συγκεκριμένες απαιτήσεις.

Λαμβάνοντας υπόψη ότι θα πρέπει να είναι εφικτή η ρύθμιση της τάσης εξόδου σε 3 μεταβλητές περιοχές, ο ρυθμιστής τάσης που εφαρμόζεται είναι ένα είδος του οποίου η έξοδος θα μπορούσε να καθοριστεί χρησιμοποιώντας μια χούφτα αντιστάσεων, όπως φαίνεται στο διάγραμμα κυκλώματος. Η τάση εξόδου προσδιορίζεται χρησιμοποιώντας τον τύπο

Uout = 1,25 (1 + R2 / R1) + IadjR2, στο οποίο 1,25 σημαίνει την τάση αναφοράς του IC και το ladj δείχνει το ρεύμα που κινείται μέσω του πείρου «ADJ (ust)» της συσκευής προς τη γείωση.

Το IC LM317 έχει εσωτερικούς συγκριτές, οι οποίοι αναλύουν συνεχώς το τμήμα της τάσης εξόδου, που καθορίζεται από το διαχωριστικό αντίστασης R1 / R2, με την τάση αναφοράς. Σε περίπτωση που το Uout απαιτείται να είναι υψηλότερο, η έξοδος του συγκριτή αλλάζει υψηλή, η οποία αναγκάζει, τα εσωτερικά τρανζίστορ να συμπεριφέρονται σκληρότερα.

Αυτή η ενέργεια μειώνει την αντίσταση των συλλεκτών-εκπομπών, προκαλώντας μια ώθηση στο Uout. Αυτή η ρύθμιση εγγυάται μια πρακτικά σταθερή Uout. Πρακτικά, η τιμή του Iadj κυμαίνεται μεταξύ 50 μΑ και 100 μΑ. Λόγω αυτής της χαμηλότερης τιμής, ο παράγοντας Iadj R2, θα μπορούσε τυπικά να αφαιρεθεί από τον τύπο. Επομένως, η εκλεπτυσμένη φόρμουλα

Uout = 1,25 [1+ (1270 + 1280) 280] = 12,19 V.