Nguồn điện thay đổi sử dụng LM317 (Bố cục PCB): 3 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Xin chào các bạn !!

Ở đây tôi sẽ chỉ cho bạn cách bố trí PCB của một nguồn điện có thể thay đổi. Đây là mạch rất phổ biến có sẵn trên web. Nó sử dụng IC ổn áp thông dụng LM317. Đối với những người quan tâm đến điện tử, mạch này rất hữu ích. Yêu cầu cơ bản của một người có sở thích DIY là một nguồn điện có thể thay đổi được. Thay vì mua bộ nguồn dự phòng rất tốn kém, mạch này sẽ giúp họ xây dựng một bộ nguồn có thể điều khiển điện áp và dòng điện một cách độc lập.

Quân nhu

1. Bộ điều chỉnh điện áp LM317
2. Bóng bán dẫn - MJE3055
3. Tụ gốm - 0,1uf 2nos, 0,2uf 1nos
4. Điện trở- 220ohm, 1K /0,25W, 0,1ohm / 5W
5. Chiết áp - 5K, 10K
6. LED- 5mm

Bước 1: Sơ đồ mạch

Hoạt động của mạch theo hiểu biết của tôi được mô tả ở đây. IC điều chỉnh điện áp LM317 dùng để điều chỉnh điện áp đầu ra. Điện trở R1 & R2 tạo ra một mạch phân áp và nó được nối với chân điều chỉnh của IC. Bằng cách thay đổi chiết áp R2, điện áp đầu ra có thể thay đổi. Tiếp theo là bóng bán dẫn công suất Q1 (MJE3055), vì dòng điện tối đa có thể đi qua LM317 được giới hạn ở 1,5A bóng bán dẫn này được sử dụng để tăng công suất hiện tại của bộ nguồn. Dòng thu cực đại của Q1 là 10A, nếu bạn muốn tăng công suất hiện tại thì đặt transistor song song với Q1. Trong khi đặt các bóng bán dẫn song song kết nối các điện trở cân bằng nối tiếp với bộ phát. Ở đây tôi chỉ kết nối một bóng bán dẫn và một điện trở 0,1ohm trong chuỗi vì tôi chỉ có nó với tôi.

Để điều khiển dòng điện đầu ra là dòng thu của Q1, đế được kết nối từ bộ phát của bóng bán dẫn Q2 (BD139). Đế của Q2 được điều khiển bởi một mạch phân áp do chiết áp R3 thực hiện.

Một số tụ đĩa được kết nối song song, chúng được sử dụng cho một số mục đích lọc. LED được kết nối song song để chỉ thị nguồn.

Bạn cũng có thể sử dụng LM338 thay vì LM317 cũng là một bộ điều chỉnh điện áp biến đổi có công suất hiện tại nhiều hơn.

LƯU Ý: Không kết nối tụ điện ở phía đầu ra. Điều này sẽ tạo ra sự thay đổi rất chậm của điện áp đầu ra.

Sử dụng điện trở cân bằng

Nếu dòng điện đầu ra hoặc sự tiêu tán công suất trong các bóng bán dẫn đầu ra tiếp cận nhiều hơn khoảng định mức tối đa bán sắc, thì nên xem xét các bóng bán dẫn song song. Nếu sử dụng các bóng bán dẫn song song, nên lắp điện trở cân bằng vào bộ phát của mỗi bóng bán dẫn mắc song song.

Giá trị được xác định bằng cách ước tính lượng chênh lệch giữa Vbe giữa các bóng bán dẫn và có lượng điện áp đó, hoặc nhiều hơn một chút, giảm trên mỗi điện trở ở dòng điện đầu ra tối đa. Các điện trở cân bằng được chọn để bù đắp bất kỳ sự khác biệt Vbe nào do sự thay đổi của bóng bán dẫn, sản xuất hoặc nhiệt độ, v.v. Những chênh lệch điện áp này thường nhỏ hơn 100 mV hoặc hơn. Giá trị từ 0,01 Ω đến 0,1 Ω thường được sử dụng để cung cấp mức giảm từ 50 đến 75 mV. Chúng phải có khả năng xử lý dòng điện và công suất tiêu tán.

Ví dụ, nếu 30A là tổng dòng ra và nếu chúng ta đang sử dụng 3 bóng bán dẫn thì dòng điện qua mỗi bóng bán dẫn phải là 10A (30/3 = 10A). Vì vậy, để đạt được điều đó, các điện trở cân bằng nên được kết nối.

Đặt∆Vbe = 0,1v thì Rb = 0,1 / 10 = 0,01ohm

Đánh giá công suất = 10 * 10 * 0,01 = 1W

Bước 2: Bố cục PCB

Tệp pdf của bố cục PCB được cung cấp tại đây. Bạn có thể tải về từ đây.

Kích thước của PCB = 44,45x48,26mm.

Bạn có thể thấy một lớp đồng trên cùng trong PCB (Màu đỏ) Nhưng tôi đã cung cấp cho bạn một bố cục PCB một lớp với vias. Vì vậy, bạn có thể sử dụng một dây nhảy để kết nối hai vias.

Bước 3: Hoàn thành bảng

Sau khi khắc PCB, đặt các thành phần cẩn thận và hàn nó. Hai chiết áp được kết nối với bảng thông qua dây dẫn. Tôi đã sử dụng một jumper để kết nối hai vias từ phía trên cùng của bảng.

Để tản nhiệt tạo ra từ MJE3055 và LM317, hãy sử dụng một bộ tản nhiệt phù hợp.

Tôi đã thử nghiệm mạch này với nguồn cung cấp đầu vào 16V / 5A và tôi có thể thay đổi điện áp từ 1,5V đến 15V và dòng điện từ 0A đến dòng tải tối đa tức là nhỏ hơn 5A

LƯU Ý: Cung cấp bộ tản nhiệt riêng cho cả bóng bán dẫn và IC điều chỉnh. Đảm bảo rằng hai tấm tản nhiệt không tiếp xúc với nhau.

Hy vọng điều này sẽ hữu ích cho những ai đang tìm kiếm một bộ nguồn có thể kiểm soát được cả điện áp và dòng điện

Cảm ơn bạn!!