Variabele voeding met LM317 (PCB-indeling): 3 stappen

2025 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2025-01-23 15:01

Hallo jongens!!

Hier laat ik je de PCB-layout van een variabele voeding zien. Dit is een zeer populair circuit dat direct beschikbaar is op internet. Het maakt gebruik van de populaire spanningsregelaar IC LM317. Voor degenen die geïnteresseerd zijn in elektronica, is deze schakeling erg handig. De basisvereiste van een doe-het-zelver is een variabele stroomvoorziening. In plaats van zeer dure bankvoedingen te kopen, zal dit circuit hen helpen een voeding te bouwen die spanning en stroom onafhankelijk kan regelen.

Benodigdheden

1. LM317 Spanningsregelaar:
2. Transistor - MJE3055
3. Keramische condensatoren- 0.1uf 2nos, 0.2uf 1nos
4. Weerstanden - 220ohm, 1K /0.25W, 0.1ohm/5W
5. Potentiometer - 5K, 10K
6. LED- 5mm

Stap 1: Schakelschema

De werking van de schakeling wordt naar mijn weten hier beschreven. De spanningsregelaar IC LM317 wordt gebruikt om de uitgangsspanning aan te passen. Weerstanden R1 & R2 creëren een spanningsdelercircuit en het is verbonden met de afstelpen van het IC. Door de potentiometer R2 te variëren kan de uitgangsspanning worden gevarieerd. Vervolgens komt de vermogenstransistor Q1(MJE3055), aangezien de maximale stroom die door de LM317 kan worden gevoerd beperkt is tot 1,5A, wordt deze transistor gebruikt om de stroomcapaciteit van de voeding te vergroten. De maximale collectorstroom van Q1 is 10A. Als u de stroomcapaciteit wilt vergroten, plaatst u transistors parallel aan Q1. Terwijl parallelle transistors worden geplaatst, worden balanceringsweerstanden in serie met de emitter geschakeld. Hier heb ik slechts één transistor en een weerstand van 0,1 ohm in serie geschakeld, omdat ik alleen die bij me had.

Om de uitgangsstroom te regelen die de collectorstroom van Q1 is, is de basis aangesloten vanaf de emitter van transistor Q2 (BD139). De basis van de Q2 wordt bestuurd door een spanningsdelercircuit gemaakt door potentiometer R3.

Sommige schijfcondensatoren zijn parallel geschakeld, deze zijn voor sommige filterdoeleinden. De LED is parallel geschakeld voor stroomindicatie.

U kunt ook LM338 gebruiken in plaats van LM317, wat ook een variabele spanningsregelaar is met meer stroomcapaciteit.

OPMERKING: Sluit geen elektrolytische condensator aan op de uitgangszijde. Dit zorgt voor een zeer langzame variatie van de uitgangsspanning.

Gebruik van balanceerweerstanden

Als de uitgangsstroom of vermogensdissipatie in de uitgangstransistors meer dan ongeveer de helft van hun maximale vermogen nadert, moeten parallelle transistoren worden overwogen. Als parallelle transistoren worden gebruikt, moeten balanceringsweerstanden worden geïnstalleerd in de emitter van elke parallelle transistor.

De waarde wordt bepaald door de hoeveelheid verschil tussen Vbe tussen de transistors te schatten en die hoeveelheid, of iets meer spanning, over elke weerstand te laten vallen bij de maximale uitgangsstroom. De balanceringsweerstanden zijn gekozen om eventuele Vbe-verschillen als gevolg van transistorvariabiliteit, fabricage of temperatuur, enz. Te compenseren. Deze spanningsverschillen zijn meestal minder dan 100 mV of zo. Waarden van 0,01 tot 0,1 Ω worden vaak gebruikt om een daling van 50 tot 75 mV te leveren. Ze moeten in staat zijn om de stroom- en vermogensdissipatie aan te kunnen.

Als 30A bijvoorbeeld de totale uitgangsstroom is en als we 3 transistors gebruiken, moet de stroom door elke transistor 10A zijn (30/3=10A). Om dat te bereiken, moeten er balanceringsweerstanden worden aangesloten.

Laat∆Vbe=0.1v dan Rb = 0.1/10=0.01ohm

Vermogen = 10*10*0.01=1W

Stap 2: PCB-layout

Het pdf-bestand van de PCB-layout vindt u hier. Je kunt het hier downloaden.

Afmeting van de print = 44.45x48.26mm.

Je ziet een bovenste koperlaag in de PCB (rood) Maar ik heb je voorzien van een enkellaagse PCB-lay-out met via's. Zodat u een jumperdraad kunt gebruiken om de twee via's met elkaar te verbinden.

Stap 3: Afgewerkt bord

Plaats na het etsen van de print de onderdelen zorgvuldig en soldeer deze vast. De twee potentiometers zijn via draden met het bord verbonden. Ik heb een jumper gebruikt om de twee via's vanaf de bovenzijde van het bord met elkaar te verbinden.

Gebruik een geschikt koellichaam om de warmte die wordt gegenereerd door de MJE3055 en LM317 af te voeren.

Ik heb dit circuit getest met ingangsvoeding 16V /5A en ik was in staat om de spanning te variëren van 1,5V tot 15V en de stroom van 0A tot de maximale belastingsstroom, d.w.z. minder dan 5A

OPMERKING: Zorg voor een afzonderlijk koellichaam voor zowel de transistor als het regelaar-IC. Zorg ervoor dat de twee koellichamen niet met elkaar in contact komen.

Ik hoop dat dit nuttig zal zijn voor diegenen die op zoek zijn naar een voeding die zowel spanning als stroom kan regelen

Bedankt!!