LM317-basiertes Netzteil mit Strombegrenzung

Ich versuche, mein eigenes Bench-Netzteil zu bauen, aber es fällt mir schwer, ein gutes Design (Schaltung / Projekt) dafür zu finden.

Hier meine Anforderungen:

  • Eingang: Main mit einem 18V 2A Transformator
  • Ausgang: 0-18 V
  • Strom: 0-1,5A
  • Strombegrenzung gesteuert durch ein Potentiometer
  • Spannungsausgang gesteuert durch ein Potentiometer
  • Und ich würde es lieben, wenn es auf dem LM317 basiert

Ich weiß, dass es einige Designs mit zwei LM317 gibt, von denen einer den Strom begrenzt und der andere den Spannungsausgang steuert, aber ich konnte keine gute Referenz für diese Schaltungen finden.

LM317 ist eine schlechte Wahl. 18 VAC in der Sekundärseite sind ~ 25,4 V RMS. Wenn Sie bei 1,5 A auf 1 V herunterregeln, sind das 36,7 W Verlustleistung, die das Gerät ohne ein paar Kubikmeter (ish) Kühlkörper nicht bewältigen kann.
LM317 wird auch nicht unter 1,2 V gehen ...
Sie müssten mehrere TO220 LM317 verketten und jedem einen Kühlkörper geben. Keine gute Idee.

Antworten (3)

Es gibt ein Schema im ON-Semi-Datenblatt

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Es benötigt eine negative Spannung, die die beiden JFETs im Verarmungsmodus speist, sie arbeiten als Konstantstromquellen und liefern in Verbindung mit den beiden an den Ausgang angeschlossenen Dioden etwa -1,4 V an das Poti.

Danke @alexan_e . Ich habe dieses Design auf dem Datenblatt gesehen, war mir aber bei einigen Dingen nicht sicher: a) Ich konnte die Q1- und Q2-Komponenten nicht finden. Könnt ihr mir Alternativen dazu empfehlen? Sie scheinen veraltet zu sein. b) Muss ich für Q1 & Q2 genau -10 angeben? Kann es etwas um -10 sein? Wie gut muss diese -10 in Bezug auf die Stabilisierung sein? c) Welchen Wert hat Rsc?
@mlemos Die Spannung von -10 muss nicht genau sein, sie kann sogar -8 oder -12 oder niedriger sein. Der Jfet arbeitet als Konstantstromquelle, sodass sich der Strom geringfügig ändert (IDSS-Parameter), dies ist jedoch kein Problem. Zur Berechnung des Widerstands siehe Abbildung 23 Seite 9 des Datenblatts. Sie können sich auch auf einen ähnlichen Beitrag beziehen electronic.stackexchange.com/q/41549/33841 , der ein alternatives Jfet vorschlägt.
Die Nennspannung des 2N3822 JFET beträgt nur 50 V, also ist -10 ungefähr so ​​​​niedrig, wie Sie mit 40 V in gehen möchten. Einer von ihnen sieht Vin + 10 V -2 V (oder so).
@SpehroPefhany Sein Eingang beträgt nicht 40 V, sondern etwa 25 V von einem 18-V-Transformator.
Sicher. Sollte für ihn auch bei schlechter Transformatorregelung usw. in Ordnung sein. Nur für den Fall, dass jemand anderes versucht, die Schaltung wie gezeichnet zu verwenden, dachte ich, ich erwähne es.
Danke @alexan_e . Ist es richtig anzunehmen, dass Vref, auf das sie sich im Datenblatt beziehen, die 1,25 V des LM317 sind und der Idds eine Eigenschaft des Transistors ist?
Danke @SpehroPefhany . Da ich einen 18 + 18 V 2S-Transformator verwende, können Sie mir eine Möglichkeit vorschlagen, den Transformator an die Reglerschaltung anzuschließen? Ich frage mich, ob ich die 0 V und -18 V nehmen kann, um die notwendige negative Spannung zu erzeugen, um die Transistoren zu speisen, und die 0 V und + 18 V, um den Rest der Schaltung zu speisen.
Der naheliegende Weg besteht darin, zwei Dioden für Ihre +V und zwei weitere für Ihre -V zu verwenden, wobei der Stromwandler geerdet ist (ein Brückengleichrichter kann für alle vier Dioden verwendet werden). Auf diese Weise verlieren Sie etwas Stromfähigkeit Ihres Transformators. Es gibt andere Ansätze, aber ein bisschen zu komplex, um sie hier zu beschreiben.
@mlemos Vref ist LM317 Vref, ungefähr 1,25 V. IDSS ist eine jfet-Charakteristik (Drain-Source-Sättigungsstrom). IDSS ist im Vergleich zum Ausgangsstrom ziemlich niedrig, sodass es aus der Berechnungsformel weggelassen werden kann (es sind ungefähr (2-10 mA) für 2N3822).
Danke @alexan_e . Ich habe mich für ein schlichteres Design entschieden. Ich habe versucht, eine einfachere Schaltung zu haben, und ich habe aufgehört, die Spannung von 0 bis 15 zu haben, und ich habe akzeptiert, von 1,25 V auf 15 V zu gehen. Jetzt ist meine Schaltung so: ! Tischnetzteil-Design Nr. 2 . Haben Sie Anmerkungen zu diesem Design? Ich mache mir Sorgen um den Stromregelkreis, seine Widerstände und Potentiometer-Leistungsangaben und den Transformator. Aber ich glaube, es wird funktionieren, oder?
@mlemos Potentiometer P1 ist in Reihe mit dem Ausgang, was bedeutet, dass die Leistungsaufnahme bis zu 23 W (bei 1,5 A) betragen kann. Wo finden Sie ein solches Leistungspotentiometer?
@alexan_e, aber für den maximalen Strom (1,5 A) muss der Topf auf seinem Mindestwert (~ 0) stehen, damit wir eine Leistung nahe Null haben, oder? Der R1 wird jedoch bei 1,2 W liegen. Oder verirre ich mich hier?
@mlemos die 23W, die ich erwähnt habe, waren ein Hirnfurz, also bitte ignorieren. Der maximale Stromverbrauch am Topf ist, wenn der Widerstand gleich R1 (0,8 Ohm) ist. Mit diesem Widerstand (0,8 + 0,8 = 1,6 Ohm) beträgt der Strom 1,25 V / 1,6 R = 0,781 A. Der Stromverbrauch des Topfes beträgt P = 0,781 * 0,781 * 0,8 = 0,488 W, also beträgt der maximale Verbrauch des Topfes im Grunde 0,5 W.
@alexan_e danke! Jetzt die große Frage, glaubst du, ich finde so ein 10-Ohm-Potentiometer? Wenn nicht, was schlagen Sie mir vor?
@mlemos Ich habe vergessen zu erwähnen, dass der höchste Verbrauch an R1 auftritt, wenn der Topf auf 0 eingestellt ist. In dieser Vase beträgt der Strom 1,25 V / 0,8 R = 1,56 A und die Stromversorgung von R1 P = 1,56 * 1,56 * 0,8 = 1,95 W. Ich bin mir bei den Topfspezifikationen nicht sicher, ich habe sie nie an Orten verwendet, an denen ich mich um die Nennleistung gekümmert habe, aber eine Suche in Google hat gezeigt, dass 0,5-W-Töpfe verfügbar sind.
@alexan_e danke nochmal. Ich werde versuchen, einige Prototypen über das Wochenende zu bauen, und ich werde Sie über die Ergebnisse informieren. Ich werde auch ein anderes Design für die aktuelle Verordnung als dieses testen! LM317 Stromregelung . Ich konnte diesen spezifischen JFET oder ein Äquivalent nicht finden, aber ich werde etwas Ähnliches versuchen.

Sie können die vorgestellte Schaltung alexan_e verwenden und die veralteten JFETs durch Stromreglerdioden ersetzen . Im Vergleich zur losen Toleranz 2N3822 ( 2 M A < ICH D S S < 10 M A ), sind sie viel strenger spezifiziert.

Die Verlustleistung ist beim NSI50010YT1G jedoch etwas nah dran, also geben Sie ihm viel Kupfer und lassen Sie keine Umgebungstemperatur zu T A zu hoch werden.

Oder Sie könnten den IXYS TO-220 450V IXCP10M45S verwenden , der kugelsicher sein sollte (aber teurer).

Danke @SpehroPefhany . Wie soll ich diese Komponente an die Schaltung anschließen?
@mlemos Sie sind genauso angeschlossen wie der JFET in Ihrem Schaltplan. Gate mit Source verbunden.
und mit dem gleichen negativen Sourcing, richtig? Kann diese negative Quelle wirklich gut reguliert und gefiltert werden, oder kann ich sie mit nur ein paar Dioden und Kappen direkt vom „negativen“ Ausgang eines Transformators lösen?
Ja, Sie könnten eine 50/60-Hz-Ladepumpe verwenden, vorausgesetzt, die Kappen sind groß genug.

Sie sollten Schaltregler verwenden. TI hat einige gute Produkte zur Unterstützung, einschließlich Modulen (kostet mehr, ist aber einfacher. Fügen Sie einfach einen Topf und einen Filter für die sofortige Stromversorgung hinzu. Wir haben einen verwendet, um einen Roboter durch eine Nabelschnur mit Strom zu versorgen, und fanden, dass die Genauigkeit sehr gut war [viel besser als wir benötigt]), aber unabhängig davon ermöglicht der Schaltregler einen hohen Strom bei geringer Verlustleistung. Außerdem haben viele der Teile da draußen eine Signalleitung, die vom Leistungsausgang getrennt ist, sodass der Regler sogar Spannungsabfälle (z. B. vom Amperemeter) kompensieren kann, um den Ausgang so zu gestalten, wie Sie es möchten.

OP forderte LM317 an. Nämlich. Linearregler haben einige Nachteile, aber auch einige Vorteile gegenüber Schaltreglern. OP hat wahrscheinlich einen Grund für LM317.
@Chupacabras Sie können immer noch eine Schalterregistrierung als ersten Regler verwenden und dann einen LDO dahinter setzen. Auf diese Weise erhalten Sie den Vorteil des LDO (weniger Rauschen) ohne massive Hitze.
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