LM317 med utenbords gjeldende boostkrets

Den populære LM317 spenningsregulator IC er designet for å levere ikke mer enn 1,5 ampere, men ved å legge til en utenbords strømforsterkertransistor til kretsen blir det mulig å oppgradere regulatorkretsen for å håndtere mye høyere strømmer, og opp til ønsket nivå.

Du har kanskje allerede kommet over 78XX fast spenningsregulator krets som er oppgradert for å håndtere høyere strømmer ved å legge til en påhengsmotortransistor til den, er IC LM317 ikke noe unntak, og det samme kan brukes for denne allsidige regulatoren for variabel spenning for å oppgradere spesifikasjonene for håndtering av enorme mengder strøm.

Standard LM317-krets

Følgende bilde viser standard IC LM317 variabel spenningsregulator krets , ved å bruke et minimum av komponenter i form av en enkelt fast motstand, og en 10K-pott.

Denne installasjonen skal tilby et variabelt område fra null til 24V med en inngangsforsyning på 30V. Men hvis vi vurderer det nåværende området, er det ikke mer enn 1,5 ampere uavhengig av inngangsforsyningsstrømmen, siden brikken er internt utstyrt for kun å tillate opptil 1,5 ampere og hemme alt som kan være krevende over denne grensen.

Ovennevnte design som er begrenset med en 1,5 amp maks strøm kan oppgraderes med en påhengsmotor PNP-transistor for å øke strømmen på nivå med inngangsforsyningsstrømmen, noe som betyr at når denne oppgraderingen er implementert, vil kretsen ovenfor beholde sin variable spenningsregulering funksjonen vil likevel kunne tilby full inngangsstrøm til belastningen, utenom ICs interne strømbegrensningsfunksjon.

Beregne utgangsspenningen

For å beregne utgangsspenningen til en LM317 strømforsyningskrets kan følgende formel brukes

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

hvor er = VREF = 1,25

Nåværende ADJ kan faktisk ignoreres siden det vanligvis er rundt 50 µA og derfor for ubetydelig.

Legge til en påhengsmotor Mosfet Booster

Denne nåværende boost-oppgraderingen kan implementeres ved å legge til en påhengsmotoren PNP-transistor som kan være i form av en kraft BJT eller en P-kanal mosfet, som vist nedenfor, her bruker vi en mosfet som holder ting kompakt og tillater en enorm strømoppgradering i spesifikasjoner.

I den ovennevnte utformingen blir Rx ansvarlig for å gi portutløseren til mosfetten slik at den er i stand til å lede sammen med LM317 IC og forsterke enheten med den ekstra mengden strøm som spesifisert av inngangsforsyningen.

Opprinnelig når strømtilførselen blir matet til kretsen, prøver den tilkoblede belastningen som kan bli vurdert til mye høyere enn 1,5 ampere å skaffe seg denne strømmen gjennom LM317 IC, og i prosessen utvikles en proporsjonal mengde negativ spenning over RX, og forårsaker mosfet for å svare og slå PÅ.

Så snart mosfetten er utløst, har hele inngangsforsyningen en tendens til å strømme over belastningen med overskuddsstrømmen, men siden spenningen også begynner å øke utover LM317-potten, får LM317 til å reversere forspent.

Denne handlingen slår for øyeblikket av LM317, som igjen slår av spenningen over Rx og portforsyningen til mosfetten.

Derfor har mosfet også en tendens til å slå seg AV for øyeblikket til syklusen fortsetter igjen, slik at prosessen kan fortsette uendelig med den tiltenkte spenningsreguleringen og spesifikasjonene for høy strøm.

Beregner Mosfet Gate Resistor

Rx kan beregnes som gitt under:

Rx = 10 / 1A,

hvor 10 er den optimale mosfet-utløsende spenningen, og 1 amp er den optimale strømmen gjennom IC før Rx utvikler denne spenningen.

Derfor kan Rx være en 10 ohm motstand, med en wattstyrke på 10 x 1 = 10 watt

Hvis en kraft BJT brukes, kan figur 10 erstattes med 0,7V

Selv om ovennevnte gjeldende boost-applikasjon ved bruk av mosfet ser interessant ut, har den en alvorlig ulempe, siden funksjonen helt fjerner IC fra den nåværende begrensende funksjonen, noe som kan føre til at mosfet blåser av eller blir brent i tilfelle utgangen er kort kretset.

For å motvirke dette overstrøms- eller kortslutningssårbarheten, kan en annen motstand i form av Ry introduseres med kildeterminalen til mosfetten som angitt i følgende diagram.

Motstanden Ry skal utvikle en motspenning over seg selv når utgangsstrømmen overskrides over en gitt maksimumsgrense slik at motspenningen ved kilden til mosfetten hemmer porten som utløser spenningen til mosfetten og tvinger en fullstendig avstengning for mosfetten. og hindrer dermed mosfet i å bli brent.

Denne modifikasjonen ser ganske enkel ut, men beregning av Ry kan være lite forvirrende, og jeg ønsker ikke å undersøke det dypere siden jeg har en mer anstendig og pålitelig ide som også kan forventes å utføre en fullstendig strømkontroll for den omtalte LM317 utenbords boost-transistoren. applikasjonskrets.

Bruke en BJT for gjeldende kontroll

Utformingen for å gjøre ovennevnte design utstyrt med en booststrøm og også kortslutnings- og overbelastningsbeskyttelse kan sees nedenfor:

Et par motstander og en BC547 BJT er alt som kan være nødvendig for å sette inn ønsket kortslutningsbeskyttelse til den modifiserte strømforsterkerkretsen for LM317 IC.

Nå blir det veldig enkelt å beregne Ry, og kan evalueres med følgende formel:

Ry = 0,7 / strømgrense.

Her er 0,7 den utløsende spenningen til BC547 og 'strømgrensen' er den maksimale gyldige strømmen som kan spesifiseres for en sikker drift av mosfet, la oss si at denne grensen er spesifisert til å være 10 ampere, så kan Ry beregnes som:

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

watt = 0,7 x 10 = 7 watt.

Så nå når strømmen har en tendens til å krysse grensen ovenfor, leder BC547, jorder ADJ-pinnen på IC og slår av Vout for LM317

Bruke BJTs for Current Boost

Hvis du ikke er så opptatt av å bruke mosfet, kan du sannsynligvis bruke BJT for den nødvendige strømforsterkningen som vist i følgende diagram:

Høflighet: Texas Instruments

Justerbar spenning / strøm LM317 høystrømregulator

Følgende krets viser en høyt regulert LM317-basert strømstrømforsyning med høy strøm, som vil gi en utgangsstrøm på over 5 ampere, og en variabel spenning fra 1,2 V til 30 V.

I figuren ovenfor kan vi se at spenningsreguleringen er implementert i standard LM317-konfigurasjonen gjennom R6-potten som er koblet til ADJ-pinnen på LM317.

Imidlertid er op amp konfigurasjonen spesielt inkludert for å ha den nyttige fullskala høy strømjustering som strekker seg fra minimum til maksimum 5 Amp kontroll.

Den 5 amp høye strømforsterkningen som er tilgjengelig fra denne designen kan økes ytterligere til 10 ampere ved å oppgradere MJ4502 PNP utenbordsmotortransistor på passende måte.

Den inverterende inngangspinnen nr. 2 på op-forsterkeren brukes som referanseinngang som er satt av potten R2. Den andre ikke-inverterende inngangen brukes som gjeldende sensor. Spenningen utviklet over R6 gjennom strømbegrensningsmotstanden R3 sammenlignes med R2-referansen som gjør at utgangseffekten til op-amperen blir lav så snart den maksimale innstilte strømmen overskrides.

Den lave effekten fra op-ampen begrunner ADJ-stiften til LM317 for å slå den av, og også utgangsforsyningen, som igjen raskt reduserer utgangsstrømmen og gjenoppretter LM317. Den kontinuerlige PÅ / AV-operasjonen sikrer at strømmen aldri får lov til å nå over den innstilte terskelen justert med R2.

Det maksimale strømnivået kan også modifiseres ved å justere verdien til strømgrensemotstanden R3.