Nastavitelný regulátor proudu na LM317 pro LED

Poptávka po systémech stabilizujících napětí v posledních letech významně vzrostla. Zvláštní pozornost je věnována zařízením, která pracují se zdroji umělého světla a zejména s LED diodami. Aktuální stabilizátor na lm317 je jednoduché, levné, ale spolehlivé zařízení, které si můžete zakoupit nebo sestavit sami. V druhém případě musíte znát základní pravidla přístrojové techniky, bezpečnostní požadavky při práci s elektřinou a připravit standardní sadu prvků.

K čemu je stabilizace proudu a napětí?

Počet elektrických zařízení v domácnostech neustále roste. V posledních letech se počet elektrických spotřebičů několikrát zvýšil. V důsledku toho vzrostla potřeba úrovní napětí v elektrických sítích. Kromě toho byla většina budov (obytných a průmyslových) a elektráren postavena před více než 30–40 lety.

Některá moderní zařízení jsou vyráběna s integrovanými stabilizátory - malými obvody, aby se zabránilo poškození přepětím. Ale většina z nich neobsahuje další zařízení a dokonce i malý pokles v síti hrozí vyhoření. Velké domácí spotřebiče (nikoli digitální) jsou vystaveny vysokému riziku. Zejména kotle a pračky.

Aby se zabránilo poškození a zajistilo se stabilní napětí v síti, jsou nainstalovány stabilizátory. To je volitelné v každém domě. Pokud má budova konstantní proud bez vážných výkyvů (do 220 V s maximální chybou 10%), nemá smysl v dalších zařízeních. Ale když jsou přepětí konstantní, instalace stabilizátoru ušetří zařízení a zajistí elektřinu.

Druhy stabilizačních zařízení

Před zakoupením zařízení byste se měli seznámit s hlavními typy a funkcemi. Každá z nich má výhody a nevýhody, které jsou navrženy pro různé úrovně napětí a počet zařízení. Zásady práce se také liší.

Relé

Nejlepší volba pro soukromé a venkovské domy, byty. Na transformátoru je instalováno několik magnetických vinutí. V okamžiku poklesu napětí mezi nimi dochází k přepínání, což umožňuje udržovat tok napětí ve stejném režimu. Mezi nevýhody patří:

• změna v toku energie v stupňovitém režimu (náhle, přerušovaně);
• zakřivení sinusoidy toku napětí;
• nízký výkon v okamžiku zpětného rázu.

Cena takových zařízení je mnohem nižší než u jiných modelů stabilizátorů. Recenze majitelů jsou dobré, zařízení stačí pro domácí sítě.

Elektronický

Existují dva typy elektronických „plnících“ stabilizátorů - triak a tyristor. V první se přepínání mezi vinutími v automatickém režimu provádí malým mechanismem - triak. Účinnost zařízení je vysoká, funguje rychle. Významným plusem pro domácí použití je bezhlučný provoz. Druhý typ není tak efektivní, obvykle se používá ke stabilizaci domácích sítí bez velkého napětí. Nejvýznamnější nevýhodou jsou náklady.

Elektromechanické

Jiná jména jsou servomotor, servomotor. Princip činnosti - pomocí elektrického pohonu se uhlíková elektroda pohybuje podél vinutí a vytváří nepřerušované napětí. Často se kupuje pro potřeby domácnosti a malé prostory (dům, letní chata, kancelář). Výhody - cena, kompaktnost, plynulé přepínání. Nevýhody - hluk, pomalá rychlost spínání.

Ferorezonant

V posledních letech se zřídka používá kvůli nástupu modernějších zařízení. Efekt ferorezonance se vyskytuje v systému interakce mezi transformátorem a kondenzátorem. Zařízení jsou velká, hlučná a nepracují při náhlém a výrazném přetížení. Výhody - dlouhá životnost, schopnost použití v místnostech s vysokou vlhkostí.

Střídač

Zařízení tohoto typu jsou výkonná a drahá. Používají se v každodenním životě a velkých průmyslových prostorách. Hlavním rozdílem je krystalový oscilátor a regulátor, které převádějí napětí na vstupu na stejnosměrný proud a na výstupu na střídavý proud. Současné dvojité tvarování vám umožňuje pracovat s různými úrovněmi proudu - od 115 do 300 voltů. Výhody - žádný hluk, malé rozměry, rychlé spínání a regulace, další doplňkové funkce (například ochrana domácích spotřebičů před přepětím).

Lineární diagramy zařízení

Proudový stabilizátor na lm317 je zařízení, které pracuje na lineárním napěťovém spínacím obvodu. Takové mikroobvody se používají v sítích, kde není vyžadována vysoká účinnost a nadměrný výkon. Zejména na podporu provozu LED. Výhody:

• ochrana proti náhlým rázům, nadměrným úrovním výkonu;
• obrácení polarity proudu na vstupním prvku;
• nedostatek dalších dílů a zařízení.

Mezi nevýhody patří nižší účinnost - napětí, které se převyšuje nad požadovaným, se zpracovává na ohřev, proto je nutné další chlazení.

Pro stabilní provoz je vyžadován kladný rozdíl proudů na vstupu a výstupu - lineární stabilizátory přestanou fungovat při poklesu 0,4 V (i při 0,5 V). Proto se napájecí obvod na lm317 s regulací proudu a napětí nepoužívá pro velká zařízení a „těžké“ sítě.

Hlavní charakteristiky

Regulátor napětí na lm317 pracuje v určitém rozsahu napájení. Limity jsou minimálně 1,25 V, maximálně 37 V. Na výstupu nepřekročí napěťový výkon 1,5 A, chyba při nestabilním připojení je až 0,1%.

Regulátor napětí na mikroobvodu lm317 má další vnitřní ochranné systémy: před zkraty, před tepelným přepětím, nadměrným rozptylem „nadměrného“ napětí.

Tepelné omezení zajišťují speciální mikrosenzory, které zaručují ochranu zařízení před překročením ztrátového výkonu - pokud k tomu dojde, zařízení se jednoduše vypne a nebude trpět.

Napájení a vstupní napětí

Aby regulátor proudu pracoval v obvodu lm317, nesmí být napětí na vstupní části vyšší než 40 voltů. V takovém případě musí minimální proudový rozdíl na vstupech a výstupech překročit 2 Volty.

Aby mohl regulátor napětí pracovat na lm317, nesmí obvod dostat zátěž větší než 1,5A. Pokud nedojde k dalšímu chlazení, úroveň poklesne. Přibližný výkon se vypočítá vynásobením dvou indikátorů - výkonu elektřiny a potenciálního rozdílu mezi vstupem a výstupem.

Při okolních teplotách do 30 ° C je povolen ztrátový výkon až 1,5 W (pokud není k dispozici chladič). Při normální úrovni rozptylu tepla je povolen rozptyl až 20 W.

Návrh zařízení

Napájecí obvod stabilizátoru lm317 s regulací proudu a napětí s minimálním uspořádáním má dva odpory, jejichž rozdíl v odporu reguluje napětí na výstupu a kondenzátorech.Průměrná hodnota proudu na podpůrných prvcích je 1,25 V. Odpor by neměl překročit 240 ohmů.

Tělo stabilizátoru ve schématu lm317 je vyrobeno z plastu. Možné možnosti: TO 220 a 220FP, SOT23 a D2PAK. Systémy vnitřní ochrany umožňují zařízení pracovat v případě odpojení řídicího vstupu.

Pulzní ovladače

Řidiči s impulzním systémem jsou stejné regulátory napětí. Střídavé napětí umožňuje regulovat činnost zařízení. Pokud je hladina nižší než 2–3 A, není nutný žádný další odvod tepla.

Impulsní zařízení „snižují“ vstupní proud, aby na výstupu získaly požadovanou úroveň napětí. Může pracovat se sítěmi s vysokým zatížením. Nevýhody - potřebujete samostatný zdroj energie, náklady, externí „extra“ elektromagnetické pole. Je obtížné sestavit doma.

Schémata připojení

Obvod pro zapnutí napájecího zdroje na lm317 s regulací proudu a napětí umožňuje použití stabilizátoru v sítích s nestandardním napětím. K fungování zařízení jsou zapotřebí minimálně dva odpory. Nejdůležitějšími indikátory jsou napětí referenčního bodu, úroveň výstupního proudu.

Nejjednodušší stabilizovaný napájecí zdroj

Stabilizátory napětí jsou potřebné nejen k ochraně domácích a průmyslových zařízení. V laboratoři zařízení pomáhají zabránit nadměrnému toku energie a vyhoření sítě. Začátečníci a profesionální technici proto mají tendenci používat alespoň jednoduché stabilizační bloky.

Hlavní plusy:

• snadná montáž;
• spolehlivá práce;
• levné a cenově dostupné díly.

Mezi nevýhody patří nízká výstupní účinnost, použití velkých radiátorů a velká velikost zařízení.

Standardní zařízení bude vyžadovat několik prvků:

• obvod lm317;
• tranzistor s plastovým pouzdrem;
• dioda;
• dva odpory;
• dva kondenzátory;
• diodový můstek.

Minimální počet dílů a jednoduchá konstrukce vám umožní rychle sestavit regulátor napětí a použít jej pro malou síť.

Indikátory prvků nejsou kritické. Například odpory na R1 se mohou pohybovat od 30 do 50 ohmů a dioda není nainstalována.

Integrovaný napájecí zdroj stabilizátoru

Zařízení s integrovaným operačním systémem se používají v stabilizátorech napětí, audio systémech, zesilovačích, napájecích zdrojích a dalších. Všechny části struktury jsou spojeny pomocí křemíkového krystalu, takže jejich sekvence tvoří stabilizátor. V elektrotechnice se používají dva typy:

• pomocí polovodiče;
• s využitím filmových prvků (hybridních).

Standardní obvod obsahuje několik typických částí: referenční zdroj, zesilovač, regulátor a ochranný mechanismus pro vypnutí a prevenci zkratů.

Integrované obvody jsou zařízení s úplným funkčním cyklem. Každý z nich má vstupní, výstupní a pozemní cestu.

Tyto obvody můžete použít pouze s určitými indikátory napětí. Povolené limity jsou od 5 do 24 V, pro proud - méně než 1 A.

Integrované obvody mají omezovač výstupního napětí. Je také nainstalována další ochrana proti přehřátí.

Obvod stabilizátoru s regulovaným napájením

Usměrňovací můstek v takových zařízeních umožňuje převést tok střídavého proudu na konstantní. Jeden z kondenzátorů filtruje energii zvlnění, druhý usnadňuje přechod napětí. Tento typ umožňuje regulátoru pracovat při nízkých stejnosměrných frekvencích.

Volba odporu se provádí podle jmenovité hodnoty povolené pro stabilizátor. Chyba by měla být minimální. Nejlepší možností je přesný výpočet.

Oblast použití

Ke stabilizaci hlavních indikátorů technických zařízení se používají stabilizátory založené na mikroobvodu LM317. Takové zařízení si snadno sestavíte sami a zařízení vyrobené ve výrobě je levné. Pro tuto třídu má vynikající provozní data a životnost, pokud nedochází k nadměrně silným rázům.

Nevýhodou je limit napětí - ne více než 3V. Stabilizátor založený na pouzdru TO 220 je nejdostupnějším modelem, který se používá v několika oblastech:

• domácí (domácí) sítě;
• laboratorní podmínky;
• LED osvětlení (světelné diody).

Stabilizační systémy napětí založené na mikroobvodu LM317 jsou spolehlivá, jednoduchá a pohodlná zařízení. Cena je malá, ale vlastnosti jsou pozitivní. Tyto stabilizátory se často používají pro LED v automobilech.