Podesivi regulator struje na LM317 za LED diode

Potražnja za sustavima za stabilizaciju napona znatno je porasla posljednjih godina. Poseban se interes pokazuje za uređaje koji rade s umjetnim izvorima svjetlosti, a posebno s LED-ima. Trenutni stabilizator na lm317 jednostavan je, jeftin, ali pouzdan uređaj koji možete sami kupiti ili sastaviti. U potonjem slučaju morate znati osnovna pravila instrumentacije, sigurnosne zahtjeve pri radu s električnom energijom i pripremiti standardni set elemenata.

Čemu služi stabilizacija struje i napona?

Broj električnih uređaja u domovima neprestano raste. Posljednjih se godina broj električnih uređaja povećao nekoliko puta. Kao rezultat toga, povećala se potreba za razinama napona u električnim mrežama. Štoviše, većina zgrada (stambenih i industrijskih) i elektrana izgrađena je prije više od 30-40 godina.

Neki su moderni uređaji proizvedeni s ugrađenim stabilizatorima - malim krugovima kako bi se spriječila šteta od udara struje. Ali većina njih ne sadrži dodatne uređaje, pa čak i mali pad mreže prijeti da izgori. Veliki su kućanski uređaji (koji nisu digitalni) pod velikim rizikom. Posebno kotlovi i perilice rublja.

Da bi se izbjegla oštećenja i osigurao stabilan napon u mreži, ugrađuju se stabilizatori. To nije obavezno u svakom domu. Ako zgrada ima konstantno napajanje strujom bez ozbiljnih fluktuacija (unutar 220 V s maksimalnom pogreškom od 10%), nema smisla u dodatnim uređajima. Ali kad su prenaponski naponi konstantni, ugradnjom stabilizatora uštedjet ćete opremu i osigurati struju.

Vrste uređaja za stabilizaciju

Prije kupnje uređaja, trebali biste se upoznati s glavnim vrstama i značajkama. Svaki od njih ima prednosti i nedostatke, dizajniran za različite razine napona i broj uređaja. Principi rada također su različiti.

Relej

Najbolja opcija za privatne i seoske kuće, apartmane. Na transformatoru je ugrađeno nekoliko magnetskih namota. U trenutku pada napona dolazi do prebacivanja između njih, što omogućuje održavanje protoka napona u istom načinu rada. Mane uključuju:

• promjena u protoku energije u stupnjevitom načinu (naglo, isprekidano);
• zakrivljenost sinusoide naponskog toka;
• mala snaga u trenutku odmaka.

Trošak takvih uređaja mnogo je niži od ostalih modela stabilizatora. Recenzije vlasnika su dobre, uređaj je dovoljan za kućne mreže.

Elektronički

Postoje dvije vrste elektroničkih stabilizatora za "punjenje" - triak i tiristor. U prvom se prebacivanje između namota u automatskom načinu vrši malim mehanizmom - trijakom. Učinkovitost uređaja je velika, djeluje brzo. Značajan plus za kućnu upotrebu je bešumni rad. Druga vrsta nije toliko učinkovita, obično se koristi za stabilizaciju kućnih mreža bez puno napona. Najuočljiviji nedostatak je cijena.

Elektromehanički

Ostali nazivi su servo motor, servo motor. Načelo rada - uz pomoć električnog pogona ugljikova elektroda kreće se duž namotaja stvarajući neprekinuti napon. Često se kupuju za potrebe kućanstva i male prostore (dom, ljetnikovac, ured). Pros - cijena, kompaktnost, glatko prebacivanje. Protiv - buka, spora brzina prebacivanja.

Feroresonant

Posljednjih godina rijetko se koristi zbog pojave modernijih uređaja. Ferorezonancijski efekt javlja se u sustavu interakcije između transformatora i kondenzatora. Uređaji su velike veličine, bučni su i ne rade pod naglim i značajnim preopterećenjem. Prednosti - dugi vijek trajanja, mogućnost korištenja u sobama s visokom vlagom.

Pretvarač

Uređaji ove vrste su moćni i skupi. Koriste se u svakodnevnom životu i velikim industrijskim prostorima. Glavna razlika je kristalni oscilator i regulator koji pretvaraju napon na ulazu u istosmjernu, a na izlazu u izmjeničnu. Istodobno dvostruko oblikovanje omogućuje vam rad s različitim razinama struje - od 115 do 300 volti. Prednosti - nema buke, mala veličina, brzo prebacivanje i regulacija, druge dodatne značajke (na primjer, zaštita kućanskih aparata od prenapona).

Dijagrami linearnih uređaja

Strujni stabilizator na lm317 je uređaj koji radi na linearnom sklopnom krugu napona. Takvi se mikrocirkuli koriste za mreže u kojima nije potrebna velika učinkovitost i prekomjerna snaga. Konkretno, za potporu radu LED-a. Prednosti:

• zaštita od naglih prenaponskih udara, prekomjerne razine snage;
• preokret polariteta struje na ulaznom elementu;
• nedostatak dodatnih dijelova i uređaja.

Mane uključuju manju učinkovitost - napon dobiven preko potrebnog prerađuje se u grijanje, pa je potrebno dodatno hlađenje.

Za stabilan rad potrebna je pozitivna razlika u strujama na ulazu i izlazu - linearni stabilizatori prestaju funkcionirati kad pad padne od 0,4 V (čak i pri 0,5 V). Stoga se krug napajanja na lm317 s regulacijom struje i napona ne koristi za velike uređaje i "teške" mreže.

Glavne karakteristike

Regulator napona na lm317 radi u određenom opsegu napajanja. Ograničenja su minimalna 1,25 V, maksimalna 37 V. Na izlazu snaga napona ne prelazi 1,5 Ampera, pogreška kod nestabilne veze je do 0,1%.

Regulator napona na mikrosklopu lm317 ima dodatne sustave unutarnje zaštite: od kratkih spojeva, od toplinskog prenapona, od prekomjernog rasipanja "viška" napona.

Toplinsko ograničenje pružaju posebni mikrosenzori koji jamče zaštitu opreme od prekoračenja rasipane snage - ako se to dogodi, uređaj će se jednostavno isključiti i neće trpjeti.

Snaga i ulazni napon

Da bi regulator struje radio na krugu lm317, napon na ulaznom dijelu ne smije biti veći od 40 volti. U tom slučaju, minimalna razlika struje na ulazima i izlazima mora premašiti 2 Volta.

Da bi regulator napona radio na lm317, krug ne smije primiti opterećenje veće od 1,5A. Ako ne dođe do dodatnog hlađenja, razina će pasti. Približna snaga izračunava se množenjem dva pokazatelja - izlazne snage električne energije i razlike potencijala između ulazne i izlazne snage.

Pri sobnoj temperaturi do 30 ° C, dopušteno je rasipanje snage do 1,5 W (ako nema hladnjaka). Pri normalnoj razini odvođenja topline dopušteno je odvođenje do 20W.

Dizajn uređaja

Krug napajanja stabilizatora lm317 s regulacijom struje i napona s minimalnim rasporedom ima dva otpornika, čija razlika u otporu regulira napon na izlazu i kondenzatorima.Prosječna vrijednost struje na potpornim elementima je 1,25 V. Otpor ne smije biti veći od 240 ohma.

Tijelo stabilizatora na dijagramu lm317 izrađeno je od plastike. Moguće opcije: TO 220 i 220FP, SOT23 i D2PAK. Sustavi unutarnje zaštite omogućuju uređaju rad u slučaju odspajanja upravljačkog ulaza.

Pulsni pokretači

Pogoni s impulsnim sustavom isti su regulatori napona. Izmjenični napon omogućuje vam regulaciju rada uređaja. Ako je razina manja od 2-3 Ampera, nije potrebno dodatno odvođenje topline.

Pulsni uređaji "presijecaju" ulaznu struju kako bi dobili željenu razinu napona na izlazu. Može raditi s mrežama velikih opterećenja. Protiv - potreban vam je zaseban izvor napajanja, trošak, vanjsko "dodatno" elektromagnetsko polje. Teško se sastaviti kod kuće.

Dijagrami povezivanja

Sklop za uključivanje jedinice napajanja na lm317 s regulacijom struje i napona omogućuje upotrebu stabilizatora u mrežama s nestandardnim naponom. Za rad uređaja potrebna su najmanje dva otpora. Najvažniji pokazatelji su napon referentne točke, razina izlazne struje.

Najjednostavnije stabilizirano napajanje

Stabilizatori napona potrebni su ne samo za zaštitu kućanske i industrijske opreme. U laboratoriju uređaji pomažu u izbjegavanju prekomjernih tokova energije i izgaranja mreže. Stoga početnici i profesionalni tehničari imaju tendenciju da koriste barem jednostavne stabilizacijske blokove.

Glavni plusevi:

• laka montaža;
• pouzdan rad;
• jeftini i pristupačni dijelovi.

Mane uključuju malu izlaznu učinkovitost, upotrebu velikih radijatora i veliku veličinu uređaja.

Za standardni uređaj bit će potrebno nekoliko elemenata:

• krug lm317;
• tranzistor s plastičnim kućištem;
• dioda;
• dva otpora;
• dva kondenzatora;
• diodni most.

Minimalni broj dijelova i jednostavan dizajn omogućit će vam brzu montažu regulatora napona i upotrebu u maloj mreži.

Pokazatelji elemenata nisu kritični. Na primjer, otpornici na R1 mogu se kretati od 30 do 50 ohma, a dioda nije instalirana.

Integrirano napajanje stabilizatora

Uređaji s integriranim sustavom rada koriste se u stabilizatorima napona, audio sustavima, pojačalima, napajanjima i drugima. Svi dijelovi konstrukcije povezani su kristalom silicija tako da njihov slijed čini stabilizator. U elektrotehnici se koriste dvije vrste:

• pomoću poluvodiča;
• uz upotrebu filmskih elemenata (hibrid).

Standardni sklop uključuje nekoliko tipičnih dijelova: referentni izvor, pojačalo, regulator i zaštitni mehanizam za isključivanje i sprječavanje kratkih spojeva.

Integrirani krugovi su uređaji s cjelovitim funkcionalnim ciklusom. Svaka ima ulaznu, izlaznu i prizemnu stazu.

Takve sklopove možete koristiti samo s određenim pokazateljima napona. Dopuštene granice su od 5 do 24V, za struju - manje od 1A.

Integrirani krugovi imaju graničnik izlaznog napona. Također je instalirana dodatna zaštita od pregrijavanja.

Krug stabilizatora s reguliranim napajanjem

Ispravljački most u takvim uređajima omogućuje vam pretvaranje protoka izmjenične struje u konstantni. Jedan od kondenzatora filtrira valovitu energiju, drugi čini prijelaz napona glađim. Ova vrsta omogućuje regulatoru rad na niskim istosmjernim frekvencijama.

Odabir otpornika provodi se prema nominalnoj vrijednosti dopuštenoj za stabilizator. Pogreška bi trebala biti minimalna. Najbolja opcija je točan izračun.

Područje primjene

Stabilizatori na bazi mikrovjesa LM317 koriste se za stabiliziranje glavnih pokazatelja tehničkih uređaja. Takav je uređaj lako sami sastaviti, a tvornički napravljen uređaj je jeftin. Za ovu klasu ima izvrsne operativne podatke i vijek trajanja ako nema pretjerano jakih napona.

Nedostatak je ograničenje napona - ne više od 3V. Stabilizator zasnovan na kućištu TO 220 najpristupačniji je model koji se koristi u nekoliko područja:

• kućanske (kućne) mreže;
• laboratorijski uvjeti;
• LED rasvjeta (diode koje emitiraju svjetlost).

Sustavi za stabilizaciju napona na bazi mikrovjesa LM317 pouzdani su, jednostavni i prikladni uređaji. Trošak je mali, ali karakteristike su pozitivne. Ovi se stabilizatori često koriste za LED diode u automobilima.