LM317 med påhængsmotorens nuværende boost-kredsløb

LM317 med påhængsmotorens nuværende boost-kredsløb

Den populære LM317 spændingsregulator IC er designet til at levere ikke mere end 1,5 ampere, men ved at tilføje en påhængsmotortilførselstransistor til kredsløbet bliver det muligt at opgradere regulatorkredsløbet til at håndtere meget højere strømme og op til ethvert ønsket niveau.



Du er muligvis allerede stødt på 78XX fast spændingsregulator kredsløb som er opgraderet til at håndtere højere strømme ved at tilføje en påhængsmotortransistor til den, er IC LM317 ingen undtagelse, og det samme kan anvendes til dette alsidige regulator-kredsløb med variabel spænding for at opgradere sine specifikationer til håndtering af enorme mængder strøm.

Standard LM317 kredsløb

Det følgende billede viser standard IC LM317 kredsløb med variabel spændingsregulator ved hjælp af et absolut minimum af komponenter i form af en enkelt fast modstand og en 10K pot.





Denne opsætning formodes at tilbyde et variabelt interval på nul til 24V med en indgangsforsyning på 30V. Men hvis vi overvejer det aktuelle interval, er det ikke mere end 1,5 ampere uanset indgangsforsyningsstrømmen, da chippen er internt udstyret til kun at tillade op til 1,5 ampere og hæmme alt, hvad der kan være krævende over denne grænse.

LM317 regulator kredsløb

Ovenstående viste design, som er begrænset med en 1,5 amp maksimal strøm, kan opgraderes med en påhængsmonteret PNP-transistor for at øge strømmen på niveau med indgangsforsyningsstrømmen, hvilket betyder, at når denne opgradering er implementeret, beholder ovenstående kredsløb sin variable spændingsregulering funktion endnu vil være i stand til at tilbyde den fulde forsyningsindgangsstrøm til belastningen og omgå IC's interne strømbegrænsende funktion.



Beregning af udgangsspænding

Til beregning af udgangsspændingen for et LM317 strømforsyningskredsløb kunne følgende formel anvendes

VELLER= VREF(1 + R2 / R1) + (IADJ× R2)

hvor er = VREF = 1,25

Nuværende ADJ kan faktisk ignoreres, da det normalt er omkring 50 µA og derfor for ubetydeligt.

Tilføjelse af en påhængsmosfet booster

Denne aktuelle boost-opgradering kan implementeres ved at tilføje en påhængsmotor PNP-transistor, der kan være i form af en power BJT eller en P-kanal mosfet, som vist nedenfor, her bruger vi en mosfet, der holder tingene kompakte og tillader en enorm strømopgradering i specifikationer.

tilføje en påhængsmotor PNP-transistor

I ovenstående design bliver Rx ansvarlig for at tilvejebringe portudløseren til mosfetten, så den er i stand til at lede sammen med LM317 IC og forstærke enheden med den ekstra strøm, som specificeret af inputforsyningen.

Oprindeligt når der tilføres strøm til kredsløbet, forsøger den tilsluttede belastning, der kunne blive bedømt til meget højere end 1,5 ampere, at erhverve denne strøm gennem LM317 IC, og i processen udvikles en forholdsmæssig mængde negativ spænding over RX, hvilket forårsager mosfet for at svare og tænde.

Så snart mosfet udløses, har hele indgangsforsyningen en tendens til at strømme over belastningen med overskydende strøm, men da spændingen også begynder at stige ud over LM317-potten, får LM317 til at blive omvendt forspændt.

Denne handling slukker for øjeblikket LM317, som igen slukker for spændingen over Rx og portforsyningen til mosfet.

Derfor har mosfet også en tendens til at slukke for øjeblikket, indtil cyklussen fortsætter igen, så processen kan opretholdes uendeligt med den tilsigtede spændingsregulering og specifikationer for høj strøm.

Beregning af Mosfet Gate-modstand

Rx kan beregnes som angivet under:

Rx = 10 / 1A,

hvor 10 er den optimale mosfet-udløsende spænding, og 1 amp er den optimale strøm gennem IC før Rx udvikler denne spænding.

Derfor kunne Rx være en 10 ohm modstand med en wattværdi på 10 x 1 = 10 watt

Hvis der anvendes en effekt-BJT, kan figur 10 erstattes med 0,7 V.

Selvom ovennævnte aktuelle boost-applikation ved hjælp af mosfet ser interessant ud, har den en alvorlig ulempe, da funktionen helt fjerner IC fra sin nuværende begrænsende funktion, hvilket kan få mosfet til at blæse af eller blive brændt, hvis output er kort kredsløb.

For at imødegå denne overstrøms- eller kortslutningssårbarhed kan en anden modstand i form af Ry introduceres med mosfetens kildeterminal som angivet i det følgende diagram.

Modstanden Ry formodes at udvikle en modspænding over sig selv, når udgangsstrømmen overskrides over en given maksimal grænse, således at modspændingen ved kilden til mosfet hæmmer porten, der udløser spændingen til mosfet, hvilket tvinger en fuldstændig afbrydelse for mosfet. og dermed forhindre mosfet i at blive brændt.

LM317 påhængsmotor boost mosfet applikationskredsløb

Denne ændring ser ret enkel ud, men beregning af Ry kan være lidt forvirrende, og jeg ønsker ikke at undersøge det dybere, da jeg har en mere anstændig og pålidelig idé, som også kan forventes at udføre en komplet strømstyring til den diskuterede LM317 påhængsmotor booststransistor applikationskredsløb.

Brug af en BJT til nuværende kontrol

Designet til at gøre ovennævnte design udstyret med en booststrøm og også en kortslutnings- og overbelastningsbeskyttelse kan ses nedenfor:

LM317 påhængsmotortransistor med kortslutningsbeskyttelse

Et par modstande og en BC547 BJT er alt, hvad der kan være nødvendigt for at indsætte det ønskede kortslutningsbeskyttelse til det modificerede strømforøgelseskredsløb til LM317 IC.

Nu bliver det meget let at beregne Ry og kan evalueres med følgende formel:

Ry = 0,7 / strømgrænse.

Her er 0,7 den udløsende spænding på BC547, og 'strømgrænsen' er den maksimale gyldige strøm, der kan specificeres for en sikker drift af mosfet, lad os sige, at denne grænse er angivet til at være 10 ampere, så kan Ry beregnes som:

Ry = 0,7 / 10 = 0,07 ohm.

watt = 0,7 x 10 = 7 watt.

Så når strømmen har en tendens til at krydse ovennævnte grænse, dirigerer BC547, jordforbindelse ADJ-stiften på IC og lukker Vout for LM317

Brug af BJT'er til den aktuelle boost

Hvis du ikke er for ivrig efter at bruge mosfet, kan du i så fald sandsynligvis anvende BJT'er til den krævede strømforøgelse som vist i følgende diagram:

LM317, LM338 strømforøgelse ved hjælp af påhængsmotortransistorer

Høflighed: Texas Instruments

Justerbar spænding / strøm LM317 højstrømsregulator

Følgende kredsløb viser en stærkt reguleret LM317-baseret strømforsyning med høj strøm, som vil give en udgangsstrøm på over 5 ampere og en variabel spænding fra 1,2 V til 30 V.

I figuren ovenfor kan vi se, at spændingsreguleringen implementeres i standard LM317-konfigurationen gennem R6-potten, der er forbundet med ADJ-stiften på LM317.

Op-amp-konfigurationen er dog specifikt inkluderet for at have den nyttige en fuldskalajustering af høj strøm, der spænder fra minimum til maksimum 5 Amp-kontrol.

Den 5 amp høje strømforøgelse, der er tilgængelig fra dette design, kan øges yderligere til 10 ampere ved passende at opgradere MJ4502 PNP påhængsmotortransistoren.

Den inverterende indgangsstift nr. 2 på op-forstærkeren bruges som referenceindgang, der indstilles af potten R2. Den anden ikke-inverterende indgang bruges som den aktuelle sensor. Spændingen, der udvikles over R6 gennem strømbegrænsningsmodstanden R3, sammenlignes med R2-referencen, som gør det muligt for output fra op-forstærkeren at blive lav, så snart den maksimale indstillede strøm overskrides.

Den lave output fra op amp forstærker ADJ-stiften på LM317, der slukker for den, og også outputforsyningen, som igen reducerer outputstrømmen og gendanner LM317-funktionen. Den kontinuerlige ON / OFF-operation sikrer, at strømmen aldrig får lov til at nå over den indstillede tærskel justeret med R2.

Det maksimale strømniveau kan også ændres ved at justere værdien af ​​strømgrænsemodstanden R3.




Forrige: Badeværelseslampetimerkreds med summer Næste: Hvad er batteriets interne modstand?